Способы сварки металла электросваркой: Способы сварки металла электросваркой. Как правильно варить электросваркой

alexxlab | 28.01.1982 | 0 | Разное

Какие способы сварки металлов существуют

Изучаем методы сварки

Сварка предоставляет возможность получать неразъемные соединения отдельных элементов конструкций при помощи формирования межатомных связей в процессе их пластичной, местной деформации.

Данная процедура позволяет выполнять надежные соединения разных металлов и их сплавов, стекло, керамику, прочие неметаллические материалы.

При этом используются разные методы для выполнения сварки, имеющие свои особенности, преимущества и недостатки.

Классификация сварочных технологий

Все разновидности сварочных работ, зависимо от типа энергии, используемой для формирования межатомных соединений, делятся на три категории:

• Механическая: холодная, ультразвуковая, взрывом, трением, прочие. Применяется давление, механическая энергия.
• Термическая: лазерная, дуговая, плазменная, электрошлаковая, газовая, электронно-лучевая, прочие. Применяется тепловая энергия.
• Термомеханическая: контактная, диффузионная, прочие. Применяется давление, тепловая энергия.

Сварочные работы выполняются с применением сварочной дуги, которая создается за счет электрического разряда газов, паров металла в ионизированной среде.

Электродуговая

Аналогично способам ручной дуговой сварки в процессе работ задействуется электрическая дуга, лишь отличается своими габаритами.

Контактная

Данный метод сварки выполняется с нагреванием соединяемых кромок изделий. Достаточно разогретые образцы проседают с оплавлением, без оплавления. В процессе пластического деформирования получается сварное соединение – характерное отличие данной методики.

Электрошлаковая

Осуществляется благодаря тепловому выделению в период прохождения электротока через шлаковую ванну.

Данным методом сваривания пользуются в машиностроительной индустрии, к примеру, при производстве лито-сварных, ковано-сварных конструкций:

• коленчатые валы дизелей морских судов;
• отдельные элементы мощнейших прессов;
• валы гидротурбин;
• прочие изделия.

Стыковая

Это подвид контактной техники сваривания. В процессе сварочных работ изделия подвергаются обработке по всей площади соприкосновения. Если в период стыковой сварки осуществляется разогрев стыка до пластичного состояния с последующей осадкой, то данная технология называется стыковой сваркой оплавлением.

Преимущества и недостатки разных методов сварки

Сварка ММА

ММА – это дуговая ручная сварка с использованием штучной электродной проволоки со специальным покрытием. Используется для соединения образцов из нержавейки, углеродистой стали.

Преимущества сварки MMA

• Достаточно экономичная технология
• Сварочные работы можно производить в разных плоскостях
• Не используются баллоны с газом

Недостатки ММА

• Слабая производительность
• Приходится удалять с изделий шлаковые образования

Сварка TIG

TIG – это ручная сварка в аргоновой среде с применением вольфрамовой неплавящейся электродной проволоки. Технология TIG с использованием постоянного тока предназначена для соединения стальных образцов, технология TIG с использованием переменного тока предназначена для сваривания изделий из алюминиевых сплавов.

Преимущества TIG

• Сварочный шов получается достаточно аккуратным
• В процессе работы нет брызг раскаленного металла
• Возможность соединения изделий малой толщины
• Параметрами сварочной дуги легко управлять

Недостатки TIG

• Малая производительность
• Повышенные требования к работе оператора
• Обязательное использование баллона с газом

Сварка MIG/MAG

МИГ/МАГ – это сварка полуавтоматическая в защитном газе (углекислый, аргон) с использованием электродов. Технология предназначена для сваривания стальных, алюминиевых изделий, а также образцов из нержавеющей стали.

Преимущества MIG/MAG с газом

• Повышенная производительность
• Практически отсутствует дым
• Отсутствуют шлакообразования

Недостатки MIG/MAG с газом

• Работы ограничиваются на открытом воздухе
• Необходимость использования баллона с газом

Преимущества МИГ/МАГ с порошковой проволокой

• Готовность к эксплуатации в любой момент
• Баллоны с газом не используются
• Идеально подходит для проведения работ на открытом воздухе

Недостатки МИГ/МАГ с порошковой проволокой

• Шлакообразования
• Порошковая проволока дорогостоящий материал

Пайка MIG

Технология MIG предоставляет возможность осуществлять процедуру пайки при температуре меньшей сварочной температуры (сварочная температура составляет 1500º, когда температура пайки всего лишь 1000º). В результате отсутствует деформация свариваемых элементов, так как соединение фиксируется исключительно благодаря расплавлению припоя.

Сергей Одинцов

Источник: https://electrod.biz/tehnologii/izuchaem-metodyi-svarki.html

Сварка разнородных сталей, металлов и сплавов, показатели свариваемости различных металлов

Свариваемость металлов – это способность металлов разных видов или их сплавов образовывать соединения, соответствующие техническо-эксплуатационным требованиям при установленной технологии сварки.

Возможность сваривать разносоставные стали и другие металлы между собой позволяет объединять лучшие качества различных материалов. Такой подход значительно повышает функциональность изделий, но требует особых условий, в которых возможна сварка разнородных металлов и сплавов.

Соответствующие технологии разработаны, чтобы решать проблемы, связанные с различными свойствами соединяемых металлов (температура плавления, теплоотдача, глубина проплавления, образование оксидной пленки).

• Варианты свариваемых пар разнородных металлов
• Сварка разнородных металлов и сплавов, используемые присадочные материалы

к содержанию ↑

Группы сплавов, наиболее часто применяемые при разнородном сваривании

• Сплавы на основе железа (Fe), которые, в свою очередь, подразделяются на подгруппы:
  • Углеродистые стали
  • Низкоуглеродистые легированные стали
  • Инструментальные пружинные стали
  • Нержавеющие стали
  • Чугуны 

• Никельные сплавы (Ni)
  • Чистый никель
  • Монель
  • Никонель
  • Нимоник
  • Хастелой 

• Медные сплавы (Cu)
  • Чистая медь
  • Латуни
  • Оловянные бронзы
  • Алюминиевые бронзы
  • Кремниевые бронзы
  • Никельно-медные 

Наиболее распространенные пары соединяемых материалов, которые встречаются в промышленности 

• Сплавы на основе Fe + Al, алюминиевые сплавы 

• Сплавы на основе Fe + Cu, медные сплавы 

Для большинства представленных вариантов сварки разнородных металлов и сплавов характерны большие отличия в температуре плавки, физико-тепловых свойствах, показателях расширения материалов.

к содержанию ↑

Множество факторов определяют качественное состояние сварного шва, когда необходимо соединить материалы с отличающимися характеристиками. Образования оксидной пленки, разная температура плавки, взаимодействие при нагревании с газом и другие трудности, которые возникают при сваривании. Особенно капризный в отношении посторонних примесей алюминий и походные от него сплавы.

к содержанию ↑

Сваривание алюминия и его сплавов со сталями  

Процесс сваривания затрудняется активным возникновением оксидной пленки, которая мгновенно покрывает поверхность этого металла. 

Разделка сварочных фасок производится под углом 70˚. Шов с таким углом обладает наибольшей надежностью. Перед свариванием кромки тщательно зачищают при помощи пескоструя или другим механическим путем для покрытия активирующим слоем. Самым распространенным и экономичным покрытием является оцинкование. 

• При гальваническом оцинковании оптимальная толщина слоя 30-40 мкм 
• При термическом оцинковании – 60-90 мкм 

Тип сварки – аргонно-дуговая, неплавящимся вольфрамовым электродом 

Присадочный материал – алюминиевый пруток АД1 с включениями кремния. 

Технология процесса сваривания

 Зажигание дуги производится с присадочного прутка для начала образования валика, благодаря стекающему алюминию.

Необходимо свариваемые заготовки расположить в пространстве так, чтобы алюминий при расплавлении натекал на черный металл. При необходимости сварочные валики накладываются в несколько слоев.

Обратите внимание

Главное не допустить перегрев стальной детали, что приведет к выгоранию активирующего слоя раньше времени. Сваривание производится по очередности с обеих сторон. 

Режим скорости сварки алюминия должен повышаться к концу процесса. Такой метод вырабатывается сварщиком для сохранения активирующего покрытия. 

к содержанию ↑

Сваривание меди и ее сплавов со сталями

В этом типе соединений примечательно влияние количества углерода на качество сварного шва. Чем его меньше, тем прочней и качественней выходит взаимопроникновение в области смешивания. Благотворно на свариваемость влияют марганец (Mg) и кремний (Si).

Тип сварки – аргонно-дуговая, неплавящимся вольфрамовым электродом, ручная дуговая – плавящимся электродом, плазменное наплавление с использованием в качестве присадки токоподводящей проволоки.

Материалы для присадки – при сваривании чистой меди и бронзы БрАМц, БрКМц; для латуни Л90, 09Г2; при флюсовой сварке проволока марки М и БрКМц; для сваривания в атмосфере защитных газов МНЖ, БрКМц, БрАМц.

Флюсы — АН-26; ОСЦ-45

Технология сварочного процесса – быстрое динамическое расширение меди вследствие нагрева образовывает множество мелких микротрещин в стали в области (и около) сплавления. Для получения швов с оптимальными свойствами рекомендуется присадочный материал с вместительностью железа не более 10%.

 При сварке нужно следить, чтобы было минимальное проплавление стали. При сваривании дуга должна быть смещена в сторону цветной заготовки.

к содержанию ↑

Сваривание титана со сталью

Образование ломких интерметаллических областей не позволяет добиться качественных сварочных швов при прямом сваривании. Для получения качественных соединений применяются промежуточные вставки.

Тип сварки – аргонно-дуговая, неплавящимся вольфрамовым электродом

Технология сварочного процесса – наилучшие прочностно-пластичные показатели соединений дало применение БрБ2 (промежуточных вставок) из обработанной температурой бронзы и технического тантала. Для достижения особого качества швов сварка производится в специальных боксах с контролируемым микроклиматом.

к содержанию ↑

Сваривание меди с алюминием

Образование ломких областей и другие различающиеся свойства этих цветных металлов значительно затрудняют процесс сваривания.

Тип сварки – аргонно-дуговая, неплавящимся электродом по флюсу

Технология сварочного процесса – после очищения медь проходит оцинковку для формирования активирующего слоя не более 60 мкм. В целом процесс схож со свариванием алюминия и стали, при котором смещение сварочной дуги происходит в сторону металла с большей температурой плавления. Для повышения свойств шва применяется 5 % легирование кремнием.

к содержанию ↑

Сваривание алюминия с титаном

В этом случае появляются затруднения с возникновением интерметаллической зоны, приводящей к хрупкости стыка.

Тип сварки – аргонно-дуговая, неплавящимся электродом

Материал для присадки – алюминиевая проволока AB00

Технология процесса сварки – тщательно зачищенные кромки с разделанными фасками алитируют (аллюминизируют при нагреве 800 – 830˚С). Сваривание производят обычным методом для алюминиевых сплавов, смещая дугу в сторону более тугоплавкого материала. 

к содержанию ↑

Сваривание меди и ее сплавов с титаном 

Образование хрупких зон предотвращается использованием промежуточных вставок из сплавов титана.

Тип сварки – аргонно-дуговая, неплавящимся вольфрамовым электродом 

Технология процесса сварки – для вставок используются сплавы титана с включением легирующих добавок молибдена или ниобия типа ВТ15. Структуры кристаллических решеток таких вставок схожи с кристаллической структурой меди. Методы сваривания те же самые, что применяются при сварке меди и ее сплавов. 

к содержанию ↑

Поскольку эти элементы используются в качестве вставок для соединения – они имеют высокие показатели свариваемости. 

Тип сварки – аргонно-дуговая, неплавящимся вольфрамовым электродом 

Технология процесса сварки – возможность типов сварных соединений этих элементов указана выше на примере вставок для соединения. При соединении тантала и меди в качестве присадки используется БрБ2 (бериллиевая бронза). Для сварки зачастую применяются боксы с регулируемым микроклиматом. 

Естественно, что перечислены далеко не все способы. Указаны наиболее широко используемые технологии сварки разнородных материалов. Например, существует высокотехнологическая электронно-лучевая сварка, производящаяся в специальных вакуумных камерах направленным потоком электронов. Но такой способ возможен исключительно в рамках профильных предприятий.

Источник: http://solidiron.ru/obrabotka-metalla/svarka-raznorodnykh-stalejj-metallov-i-splavov-pokazateli-svarivaemosti-razlichnykh-metallov.html

Сварка металла и способы сварки

В любой мастерской авто или мотолюбителя, изготавливающего и ремонтирующего многие детали самостоятельно, без применения сварочного оборудования очень сложно изготовить что-то стоящее или отремонтировать, например, кузов.

В нашем современном мире сварочное оборудование стремительно совершенствуется и не так давно начали появляться довольно универсальные плазменные сварочные аппараты, обладающие многими функциями резки и сварки металла. И некоторые из них я обязательно опишу в ближайшем будущем.

Но, основной недостаток этих современных аппаратов, это их немалая цена, которая для авто-мотолюбителей в глубинке может быть неподъёмной.

Важно

Поэтому, большинство мастеров пользуются проверенными временем сварочными аппаратами прошлого поколения, основное преимущество которых — их небольшая цена и большая надёжность. К тому же, если что- то когда- то и ломается, то заменяемая любая деталь очень распространена и недорога.

Существуют два основных вида сварки металла — это электросварка и газовая сварка. Каждый вид я постараюсь описать подробно.

Электросварка делится на несколько способов .

• Ручная дуговая сварка плавящимся электродом. Здесь, свариваемые детали 1 (см рисунок 10) нагреваются электрической дугой 2, горящей между ними и электродом 3. Дуга расплавляет кромки деталей и электрод при перемещении дуги вдоль кромок, образуется сварной шов. Это самый распространённый и дешёвый способ сварки  и он применяется повсеместно: в морском и речном судостроении, вагоностроении, в производстве различных резервуаров, строительных конструкций, при строительстве мостов, зданий, а то и просто на даче.
• Ручная дуговая сварка неплавящимся электродом. Свариваемые детали 1 (рисунок 11) нагреваются дугой 2, горящей между деталями и угольным графитовым или вольфрамовым электродом 4. Для образования шва в зону дуги подают присадочную проволоку 3. Отбортованное (с загнутыми кромками) соединение из тонкого металла можно сваривать без присадочной проволоки. Применяют этот способ сварки при изготовлении бочек для горюче-смазочных материалов (сварка по отбортовке), корпусов генераторов и стартеров для автомобилей (на производстве), для наплавки твёрдых сплавов, при изготовлении корпусов больших конденсаторов.
• Автоматическая дуговая сварка под флюсом. Сварка производится дугой, горящей между изделием 3 и электродной проволокой 1.Проволока 1 (рисунок 13) подаётся в зону сварки механизмом 2. Головка перемещается автоматически вдоль кромок. Неиспользованный (лишний) флюс отсасывается через шланг 4 в бункер 5. Этот процесс сварки отличается большой производительностью и высоким качеством шва, и широко применяется на производстве при изготовлении резервуаров, узлов мостов, паровых котлов, железнодорожных вагонов, при изготовлении труб больших диаметров, статоров генераторов, для сварки станин металлообрабатывающих станков.

Есть ещё и электрошлаковая сварка, полуавтоматическая сварка под флюсом, контактная стыковая сварка сопротивлением, стыковая сварка оплавлением, точечная сварка, шовная сварка, электроннолучевая сварка, сварка токами высокой частоты- индукционная и другие виды, все они применяются на производстве. Для гаражных целей эти способы не применимы из-за габаритов, стоимости и из-за их главного назначения — только на автоматизированном потоке.

Для гаражной  мастерской больше всего подходят сварка плавящимся электродом в защитном газе( углекислотном) и сварка неплавящимся вольфрамовым электродом в защитном газе ( аргоне), их я и опишу более подробно.

Дуговая сварка неплавящимся вольфрамовым(цериевым) электродом в среде защитного газа. Это ,на мой взгляд, самый качественный вид сварки, позволяющий сваривать практически любой металл (только меняется присадочный пруток) с очень качественным швом.

Для защиты расплавленного металла от окисления кислородом воздуха применяют инертные газы — аргон, гелий,  активные газы — азот, водород, углекислый газ и смеси газов : аргон с кислородом, аргон с азотом и аргон с углекислым газом, что способствует получению наплавленного металла (сварочного шва) с высокими механическими свойствами.

https://www.youtube.com/watch?v=h5v_qJ9GO3I

Защитный газ подводят (см. рисунок) к сварочной дуге 1 по мундштуку 2, в который вставлен электрод 3 из вольфрама. В процессе сварки в дугу для заполнения шва вводят присадочную проволоку 4 (пруток), но тонкий металл (даже фольгу) с отбортовкой, можно сваривать без присадочной проволоки.

 Аргоно-дуговая сварка является одним из передовых процессов в настоящее время и используется во всех, более или менее, продвинутых кастом ателье.

Этим способом осуществляют сварку углеродистых и легированных сталей с получением очень качественного шва, а так же магниевых и алюминиевых сплавов, меди и её сплавов, нержавеющей стали  и для сварки таких редких металлов как титан, цирконий, ниобий и др.

Применяют ,так же, сварку вольфрамовым электродом с комбинированной газовой защитой — внутренний слой, защищающий электрод и дугу из аргона, а наружный слой, защищающий ванну — из углекислого газа. Это снижает на 75% расход аргона, заменяемого более дешёвым углекислым газом и в целом удешевляет сварку.

Из инертных газов наиболее широко применяют аргон и ,как я уже говорил, аргонно-дуговая сварка позволяет получать сварные соединения высокого качества и для многих металлов и сплавов.

Аргон в газообразном состоянии транспортируют и хранят в стандартных баллонах (по ГОСТ 949-73) под давлением 150±5 кгс/см² или 200±10 кгс/см² (при 20°С). Бывает жидкий аргон, хранящийся в сосудах Дьюара, но он не распространён.

Газообразный аргон немного тяжелее воздуха, поэтому , его струя надёжно и длительно удерживается в зоне сварки и хорошо защищает сварочную ванну. Газообразный и жидкий аргон бывает трёх сортов : высший, первый и второй . Соответственно, в них содержится аргона 99,988;   99,98 и  99,95%.

Баллоны для аргона окрашивают в серый цвет с зелёной полосой и зелёной надписью — «Аргон чистый».

Совет

На аргоновый баллон монтируют редуктор понижения давления.  Их сейчас множество в продаже и описывать их нет смысла, скажу только одно, что следует покупать фирменное изделие.

Пусть будет дороже, зато на долгие годы работы. Ещё при Союзе (я считаю, что тогда много чего было качественным) выпускали довольно качественный редуктор ДЗД — 1 -59М, который комплектовался редуктором расхода газа с набором сменных дюз, которые позволяли установить расход газа от 3,2 до 59 л/мин.

Так вот, кому посчастливится найти такой редуктор,  при его установке на баллон ротаметр не требуется, так как для аргонно-дуговой сварки применяют ротаметры (расходомер воздуха). Точно установить расход защитного газа за единицу времени очень важно для получения качественного шва.

Ротаметр состоит из стеклянной трубки с делениями и поплавка, который перемещается в ней.  По подъёму поплавка определяется расход газа. На концах трубки находятся штуцеры для входа и выхода газа, а так же регулировочный краник для уменьшения или увеличения количества газа.

Технические характеристики ротаметров приведены в таблице 77.

Сварочные аппараты для сварки в среде аргона. В современном мире очень бурно развивается электроника и не только.  Сейчас имеется огромный выбор сварочных аппаратов с множеством настроек и функций. И как известно, хорошее качество стоит денег.  От этого и надо исходить при покупке сварочного аппарата.

Определяющим моментом при покупке, так же, является металл, который вы собираетесь варить в основном, и какую максимальную толщину металла вы собираетесь проваривать, без потери качества провара металла и качества шва.

Так как максимальный ампераж сварочного аппарата напрямую зависит от толщины свариваемого металла,  желательно, ампераж должен быть ещё и с небольшим запасом по силе тока (это предотвратит перегрев аппарата).

Ниже я приведу таблицу (из двух частей), на которой видна зависимость силы тока и напряжения, от толщины свариваемого металла. Так же, на ней показана подготовка кромок металла перед сваркой и необходимые сварочные зазоры для получения шва нормального качества.

И обратите внимание, что толстый металл (от 8 мм до 40 и более) нужно проваривать в несколько проходов, несмотря на большую мощность( силу тока в Амперах) сварочного аппарата. В несколько проходов я сваривал скобу английского колеса (см.

здесь), которая имела толщину 20 мм.

Обратите внимание

Еще одним главным критерием при выборе сварочного аппарата является его универсальность. И я советую приобретать универсальный аппарат, а именно, в маркировке должны быть буквы TIG AC/DC, это значит, что данный сварочный аппарат имеет переключаемые функции  переменного и постоянного тока.

Ведь, при сварке стали, нетолстой меди, титана, нужен постоянный сварочный ток, а для качественной сварки алюминия, магния и меди большой толщины, где требуется удаление окислов с свариваемой поверхности, нужен переменный сварочный ток.

 И значит, приобретая сварочный аппарат этой маркировки — TIG AC/DC и с функциями обоих токов, у вас появляется возможность варить почти все металлы.

Маркировка TIG DC ставится на аппаратах аргонно-дуговой сварки с возможностью работы только на постоянном токе и значит, вы сможете варить только сталь, титан и тонколистовую медь, а алюминий и его сплавы вам будет недоступен. Поэтому, учтите это при покупке, несмотря на то, что эти аппараты дешевле аппаратов TIG AC/DC. Но я считаю, что следует переплатить, но зато приобрести универсальный аппарат.

Ещё один нюанс следует учесть при покупке — это приобретать традиционный аппарат с надёжным трансформатором или купить более современный инверторный аппарат. Я считаю, что желательно приобрести инвертор, так как он имеет более плавные регулировки тока, меньшую массу и габариты, но не это главное.

Основной главный, на мой взгляд, принцип инверторных аппаратов AC/DC, является использование двойного инвертора и создание полуволн прямоугольной формы, которая делает сварочную дугу более стабильной, увеличивает тепловложение и очищающий эффект, что особенно важно для алюминия, с его свойством быстро окисляться на воздухе, буквально сразу после зачистки.

Ещё одно важное свойство современных инверторных аппаратов AC/DC Pulse — это наличие функции импульсного режима и на постоянном, и на переменном токе.

По сравнению с обычным режимом, импульсный режим уменьшает тепловложение, улучшает стабилизацию дуги, особенно на малых токах, и кроме того, оказывает положительное металлургическое воздействие на сварочный шов, позволяя получить мелкозернистую структуру шва (более прочную).

При покупке не забудьте учесть, что многие более мощные сварочные аппараты, расчитаны на напряжение 380 вольт, что не применимо в большинстве частных гаражных мастерских.

Поэтому, ищите аппарат на 220 вольт, что в принципе несложно, при мощности не более 200 ампер.

Важно

В интернете множество аппаратов различных фирм, поэтому описывать отдельно каждый мне нет смысла, к тому же, ко многим аппаратам прилагается инструкция с таблицей тактико-технических характеристик.

Посоветую только приобретать сварочный аппарат (особенно инверторный) европейских  или американских фирм, но не азиатских.

Аппарат из Европы может стоить, чуть ли, не в два раза дороже китайского, но зато, он прослужит вам долгие годы без поломок. Сейчас неплохие сварочные аппараты начали делать в России.

  Подробнее узнать о их качестве можно на форумах по данной тематике в интернете. Ведь, когда много людей хвалят какое-то изделие, согласитесь, это лучше, чем похвала одного человека.

Дуговая полуавтоматическая сварка плавящимся электродом (проволокой) в защитных газах.

Этот вид сварки очень распространён из-за своей производительности и дешевизны, так как сварочная проволока и углекислый газ довольно дёшевы.

Сварка производится дугой между изделием и электродной проволокой, которая подаётся в зону сварки подающим механизмом по специальному шлангу с Боудёновской стальной или тефлоновой (для нержавеющей проволоки) оболочкой.

Этот способ характерен большой производительностью и хорошим качеством шва, но в большинстве кастом-мастерских его используют для прихватки деталей, а последующую проварку ведут аргонно-дуговой сваркой.

При умелом использовании и с большим опытом, этим видом сварки можно варить стальные детали со швами не хуже, чем при аргонно-дуговом способе, но главный недостаток этого вида сварки — это довольно большое разбрызгивание капель металла, и невозможность качественной сварки алюминия и его сплавов (и хотя им можно варить алюминий, но аргонно-дуговой аппарат несомненно варит лучше). Но я считаю, что полуавтомат необходим в любой мастерской, так же, как и более дорогой аргонно-дуговой сварочный аппарат.

сварочный полуавтомат с рабочим и сглаживающим трансформатором.

Совет

Для сварки применяют активный углекислый газ (СО2) — двуокись углерода- наиболее распространённый и дешёвый защитный газ при сварке плавящимся электродом. Окисление металла шва, выделяющимся при сварке из углекислого газа свободным кислородом, нейтрализуется содержащимся в электродной проволоке раскислителями.

Основные свойства углекислого газа: газ бесцветен и не ядовит, плотность при атмосферном давлении и 20°С равна 1,98 кг/на м³. Температура сжижения газа при атмосферном давлении минус 78,5°С.

Выход газа из 1 кг жидкой углекислоты 505 л.(при 0°С).

По ГОСТу 8050-76 выпускается углекислый газ трёх марок: сварочный, пищевой и технический с содержанием двуокиси углерода не менее 99,5; 98,8; и 98,5% соответственно.

Содержание водяных паров в сварочном углекислом газе при температуре +20°С, и давлении 760 мм ртутного столба, не должно быть более 0,184 г/м³. Для сварки может использоваться и пищевой углекислый газ, но обязательно с предварительной осушкой.

В стандартный 40-литровый баллон вмещается 25 кг жидкой углекислоты, которая занимает не полный объём баллона. Давление газообразной углекислоты в баллоне, примерно 60 — 70 кг/см².

Баллон окрашивают в чёрный цвет и имеют жёлтую надпись СО2 сварочный (или углекислота).

Сварочный полуавтомат. Слово полуавтомат означает, что проволока подаётся с помощью подающего механизма (см.

фото) и сварочный зазор регулируется автоматически, а продольно перемещать проволоку необходимо  вручную. При покупке, с полуавтоматами так же как и с другими типами сварочных аппаратов — чем лучше качество, тем дороже.

Опять же, не советую брать азиата, желательно приобрести аппарат Европейский или Российский.

Постарайтесь найти аппарат с двумя трансформаторами (мне изготовили такой на заказ, см. фото). Один трансформатор рабочий (квадратный), а другой сглаживающий ( мощный круглый тероид), который позволяет выпрямить ток (помимо диодного моста) и полностью сгладить синусоиду выпрямленного тока.

Это позволяет сделать шов менее пористым и более прочным и качественным. Этим аппаратом я свариваю металл от фольги и миллиметрового листа (например, баки см. здесь) до 25 мм плиты.

Если необходимо сварить такой толстый металл, то я варю его в несколько проходов, предварительно нагрев металл газовым резаком.

Обратите внимание

Так же, в продаже есть более лёгкие инверторные сварочные аппараты и у них тоже есть функция полного сглаживания тока, но они  дороже трансформаторных аппаратов.

Редуктор для углекислотного баллона можно использовать углекислотный и кислородный, но я ещё установил и ротаметр (расходомер), можно варить и без него, но он позволяет более точно настроить количество газа для сварки очень тонкого металла.

При сварке пищевой углекислотой советую установить перед редуктором специальный осушитель, а если его нет, то советую использовать только сварочную углекислоту, особенно при сварке тонколистового металла.

Подробнее о выборе сварочного полуавтомата я написал вот в этой статье.

 Напоследок советую посмотреть полезный видеоролик чуть ниже, в котором я показываю и рассказываю, как изготовить простое, но очень полезное приспособление для сварки листового металла, которое позволит даже новичкам идеально сварить два стальных листа (или вварить какой то фрагмент) которые будут выставлены идеально ровно, относительно друг друга и с одинаковым зазором, по всей длине кромок. И в итоге, после сварки и шлифовки сварных швов, можно будет обойтись без шпаклёвки, или с минимальным её количеством.

А эту статью заканчиваю и надеюсь, что она будет полезна сварщикам новичкам и поможет определиться с выбором способа сварки и с выбором соответствующего сварочного аппарата, успехов всем.

Источник: http://suvorov-castom.ru/svarka-metalla-i-sposoby-svarki/

Способы газовой сварки

В практике различают два способа ручной газовой сварки: правый и левый.

Левым способом газовой сварки называется такой способ, при котором сварку ведут справа налево, сварочное пламя направляют на еще несваренные кромки металла, а присадочную проволоку перемещают впереди пламени.

Левый способ наиболее распространен и применяется при сварке тонких и легкоплавких металлов. При левом способе сварки кромки основного металла предварительно подогревают, что обеспечивает хорошее перемешивание сварочной ванны.

При этом способе сварщик хорошо видит свариваемый шов, поэтому внешний вид шва лучше, чем при правом способе.

Правым способом газовой сварки называется такой способ, когда сварку выполняют слева направо, сварочное пламя направляют на сваренный участок шва, а присадочную проволоку перемещают вслед за горелкой. Мундштуком горелки при правом способе выполняют незначительные поперечные колебания.

Так как при правом способе пламя направлено на сваренный шов, то обеспечивается лучшая защита сварочной ванны от кислорода и азота воздуха и замедленное охлаждение металла шва в процессе кристаллизации. Качество шва при правом способе выше, чем при левом. Теплота пламени рассеивается меньше, чем при левом способе.

Поэтому при правом способе сварки угол разделки шва делается не 90°, а 60-70°, что уменьшает количество наплавляемого металла и коробление изделия.

а — левый, б — правый

Рисунок 1 — Способы газовой сварки

Правый способ экономичнее левого, производительность сварки при правом способе на 20-25% выше, а расход газов на 15-20% меньше, чем при левом. Правый способ целесообразно применять при сварке деталей толщиной более. 5 мм и при сварке металлов с большой теплопроводностью. При сварке металла толщиной до 3 мм более производителен левый способ.

Мощность сварочной горелки для стали при правом способе выбирается из расчета ацетилена 120-150 дм3/ч, а при левом — 100-130 дм3/ч на 1 мм толщины свариваемого металла.

Диаметр присадочной проволоки выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла и способа сварки. При левом способе сварки диаметр присадочной проволоки d=S/2+1 мм, а при правом d-S/2 мм, где S — толщина свариваемого металла, мм.

Газовая сварка пламенем повышенной мощности

При этом способе газовой сварки горелка берется мощностью в два раза большей, чем при обычном способе сварки, и устанавливается пламя с избытком ацетилена на 7-10%. Кромки металла нагреваются только до начала оплавления. Газовая сварка стали производится следующим образом.

Кромки нагреваются науглероживающим пламенем, вследствие чего верхний слой их обогащается углеродом и температура плавления металла понижается. При температуре 1200°С кромки начинают оплавляться (потеть). В это время в сварочный шов вводят присадочную проволоку, нагретую до плавления.

Расплавленный металл проволоки растворяет науглероженный верхний слой основного металла и прочно соединяется с ним. Глубокое расплавление кромок производить нельзя, так как получится высокоуглеродистый хрупкий слой.

Диаметр проволоки берут больший, чем при обычной сварке. Скос кромок 60-70°С. Газовая сварка производится правым способом. Этот способ обеспечивает большую скорость сварки, но требует высокой квалификации сварщика.

Источник: http://weldering.com/sposoby-gazovoy-svarki-0

Сварка как процесс. Виды сварки

Как происходит сварка.

К электроду и свариваемому изделию для образования и поддержания электрической дуги от источников сварочного тока подводится электроэнергия. Под действием теплоты электрической дуги кромки свариваемых деталей и электродный металл расплавляются, образуя сварочную ванну, которая некоторое время находится в расплавленном состоянии.

В сварочной ванне электродный металл смешивается с расплавленным металлом изделия (основным металлом), а расплавленный шлак всплывает на поверхность, образуя защитную плёнку. При затвердевании металла образуется сварное соединение.

Энергия, необходимая для образования и поддержания электрической дуги, получается от специальных источников питания постоянного или переменного тока.

В процессе электросварки могут быть использованы плавящиеся и неплавящиеся электроды. В первом случае формирование сварного шва происходит при расплавлении самого электрода, во втором случае — при расплавлении присадочной проволоки (прутков и т. п.), которую вводят непосредственно в сварочную ванну.

Для защиты от окисления металла сварного шва применяются защитные газы (аргон, гелий, углекислый газ и их смеси), подающиеся из сварочной головки в процессе электросварки.

Важно

Различают электросварку переменным током и электросварку постоянным током. При сварке постоянным током шов получается с меньшим количеством брызг металла, поскольку нет перехода через нуль и смены полярности тока.

В аппаратах для электросварки постоянным током применяются выпрямители.

Классификация

Классификация дуговой сварки производится в зависимости от степени механизации процесса, рода тока и полярности, типа сварочной дуги, свойств сварочного электрода, вида защиты зоны сварки от атмосферного воздуха и др.

По степени механизации различают:

* ручную дуговую сварку * полуавтоматическую дуговую сварку

* автоматическую дуговую сварку

Отнесение процессов к тому или иному способу зависит от того, как выполняются зажигание и поддержание определённой длины дуги, манипуляция электродом для придания шву нужной формы, перемещение электрода по линии наложения шва и прекращения процесса сварки.

При ручной дуговой сварке указанные операции, необходимые для образования шва, выполняются человеком вручную без применения механизмов.

При полуавтоматической дуговой сварке плавящимся электродом механизируются операции по подаче электродной проволоки в сварочную зону, а остальные операции процесса сварки осуществляются вручную.

При автоматической дуговой сварке под флюсом механизируются операции по возбуждению дуги, поддержанию определённой длины дуги, перемещению дуги по линии наложения шва.

Автоматическая сварка плавящимся электродом ведётся сварочной проволокой диаметром 1-6 мм; при этом режим сварки (ток, напряжение, скорость перемещения дуги и др.

) более стабилен, что обеспечивает однородность качества шва по его длине, в то же время требуется большая точность в подготовке и сборке деталей под сварку.

По роду тока различают:

* электрическая дуга, питаемая постоянным током прямой полярности (минус на электроде)
* электрическая дуга, питаемая постоянным током обратной (плюс на электроде) полярности
* электрическая дуга, питаемая переменным током

По типу дуги различают

* дугу прямого действия (зависимую дугу)

* дугу косвенного действия (независимую дугу)
В первом случае дуга горит между электродом и основным металлом, который также является частью сварочной цепи, и для сварки используется теплота, выделяемая в столбе дуги и на электродах; во втором — дуга горит между двумя электродами.

По свойствам сварочного электрода различают:

* способы сварки плавящимся электродом
* способы сварки неплавящимся электродом (угольным, графитовым и вольфрамовым)

Сварка плавящимся электродом является самым распространённым способом сварки; при этом дуга горит между основным металлом и металлическим стержнем, подаваемым в зону сварки по мере плавления. Этот вид сварки можно производить одним или несколькими электродами.

Если два электрода подсоединены к одному полюсу источника питания дуги, то такой метод называют двухэлектродной сваркой, а если больше — многоэлектродной сваркой пучком электродов.
Если каждый из электродов получает независимое питание — сварку называют двухдуговой (многодуговой) сваркой.

При дуговой сварке плавлением КПД дуги достигает 0,7-0,9.

По условиям наблюдения за процессом горения дуги различают:

* открытую * закрытую

* полуоткрытую дугу

При открытой дуге визуальное наблюдение за процессом горения дуги производится через специальные защитные стёкла — светофильтры.

Открытая дуга применяется при многих способах сварки: при ручной сварке металлическим и угольным электродом и сварке в защитных газах.

Закрытая дуга располагается полностью в расплавленном флюсе — шлаке, основном металле и под гранулированным флюсом, и она невидима.

Совет

Полуоткрытая дуга характерна тем, что одна её часть находится в основном металле и расплавленном флюсе, а другая над ним. Наблюдение за процессом производится через светофильтры. Используется при автоматической сварке алюминия по флюсу.

По роду защиты зоны сварки от окружающего воздуха различают:

* дуговая сварка без защиты (голым электродом, электродом со стабилизирующим покрытием) * дуговая сварка со шлаковой защитой (толстопокрытыми электродами, под флюсом) * дуговая сварка со шлакогазовой защитой (толстопокрытыми электродами) * дуговая сварка с газовой защитой (в среде защитных газов)

* дуговая сварка с комбинированной защитой (газовая среда и покрытие или флюс)

Стабилизирующие покрытия представляют собой материалы, содержащие элементы, легко ионизирующие сварочную дугу. Наносятся тонким слоем на стержни электродов (тонкопокрытые электроды), предназначенных для ручной дуговой сварки.

Защитные покрытия представляют собой механическую смесь различных материалов, предназначенных ограждать расплавленный металл от воздействия воздуха, стабилизировать горение дуги, легировать и рафинировать металл шва.

Наибольшее применение имеют средне — и толстопокрытые сварочные электроды, предназначенные для ручной дуговой сварки и наплавки, изготовляемые в специальных цехах или на заводах.

В последнее время получает распространение плазменная сварка, где дуга между инертными неплавящимися электродами используется для высокотемпературного нагрева промежуточного носителя, например — водяного пара. Известна также сварка атомарным водородом, получаемым в дуге между вольфрамовыми электродами, и выделяющем тепло при рекомбинации в молекулы на свариваемых деталях.

Газопламенная сварка

Источником теплоты является газовый факел, образующийся при сгорании смеси кислорода и горючего газа. В качестве горючего газа могут быть использованы ацетилен, водород, пропан, бутан, блаугаз, МАФ, бензин, бензол, керосин и их смеси.

Тепло, выделяющееся при горении смеси кислорода и горючего газа, расплавляет свариваемые поверхности и присадочный материал с образованием сварочной ванны. Пламя может быть окислительным, «нейтральным» или восстановительным, это регулируется количеством кислорода.

* В последние годы в качестве заменителя ацетилена применяется новый вид топлива — сжиженный газ МАФ (метилацетилен-алленовая фракция). МАФ обеспечивает высокую скорость сварки и высокое качество сварочного шва, но требует применения присадочной проволоки с повышенным содержанием марганца и кремния (СВ08ГС, СВ08Г2С).

МАФ гораздо безопаснее ацетилена, в 2-3 раза дешевле, и удобнее при транспортировке. Благодаря высокой температуре сгорания газа в кислороде (2927 °C) и высокому тепловыделению (20800 Ккал/м³) газовая резка с использованием МАФ гораздо эффективнее других газов в том числе и ацетилена.

* Огромный интерес представляет применение для газовой сварки использование дициана ввиду весьма высокой температуры сгорания (4500 °C). Препятствием к расширенному применению использования дициана для сварки и резки является его повышенная токсичность.

С другой стороны эффективность дициана весьма высока и сравнима с электрической дугой, и потому дициан имеет значительную перспективу для дальнейшего прогресса в развитии газопламенной обработки.

Пламя дициана с кислородом истекающее из сварочной горелки имеет резкие очертания, очень инертно к обрабатываемому металлу, короткое и имеющее пурпурно-фиолетовый оттенок. Обрабатываемый металл (сталь) буквально «течет», и при использовании дициана допустимы очень большие скорости сварки и резки металла.

* Значительным прогрессом в развитии газопламенной обработки с использованием жидких горючих может дать применение ацетилендинитрила и его смесей с углеводородами ввиду самой высокой температуры сгорания (5000 °C). Ацетилендинитрил склонен при сильном нагреве к взрывному разложению, но в составе смесей с углеводородами гораздо более стабилен. В настоящее время производство ацетилендинитрила очень ограниченное и продукт дорогой, но при развитии производства ацетилендинитрил может весьма ощутимо развить области применения газопламенной обработки во всех ее областях применения.

Электрошлаковая сварка

Источником теплоты служит флюс, находящийся между свариваемыми изделиями, разогревающийся проходящим через него электрическим током. При этом теплота, выделяемая флюсом, расплавляет кромки свариваемых деталей и присадочную проволоку. Способ находит своё применение при сварке вертикальных швов толстостенных изделий.

Источник: http://xn--80aaag5b7acdc.xn--p1ai/content/svarka-kak-protsess-vidy-svarki

Способы дуговой сварки

Электрическая дуговая сварка является одним из способов получения неразъемного соединения двух или нескольких металлических частей путем местного их нагрева теплом дуговых разрядов до температуры плавления.

В зависимости от материала электрода все многочисленные способы электрической дуговой сварки можно разделить на две группы: группу способов сварки плавящимся металлическим электродом и группу способов сварки неплавящимся (угольным, вольфрамовым) электродом.

Наиболее распространенным является способ сварки металлическим электродом. Он применяется для сварки всех марок сталей и чугунов, а также цветных металлов и сплавов. Сварка этим способом возможна при любом пространственном положении шва на постоянном и переменном токе. Металлический электрод служит во время сварки не только для поддержания горения дуги, но и для образования шва.

Дуговая сварка металлическим электродом может выполняться вручную, автоматически и полуавтоматически. Широкое применение имеет автоматическая и полуавтоматическая сварка иод слоем флюса.

При этих способах зона горения дуги засыпается флюсом, предохраняющим металл от окисления, азотирования, разбрызгивания.

Обратите внимание

В качестве металлического электрода используется сварочная проволока, автоматически подающаяся в зону сварки из мотка.

При сварке угольным электродом сварной шов образуется из расплавленного металла свариваемых элементов и подаваемого в дугу присадочного прутка. Угольный электрод служит только для поддержания горения дуги. Этот способ применяется в некоторых случаях для сварки тонкостенных изделий с отбортованными соединениями, а также для горячей сварки чугуна, цветных металлов и наплавки твердых сплавов.

В последние годы широкое распространение получают способы дуговой сварки в среде защитных газов. К этим способам относится аргоно-дуговая сварка, сварка в среде углекислого газа и атомно-водородная сварка.

При аргоно-дуговой сварке металл защищается от воздействия кислорода и азота воздуха с помощью инертного газа аргона, подающегося в зону горения дуги через специальное сопло. Сварка может выполняться плавящимся электродом (с использованием сварочной проволоки) и неплавящимся вольфрамовым электродом.

Во втором случае в зависимости от вида сварного соединения сварка ведется без применения или с применением присадочного металла. Аргоно-дуговая сварка применяется, главным образом, при изготовлении тонкостенных конструкций из специальных сталей и цветных металлов и сплавов.

Питание дуги осуществляется переменным или постоянным током от обычного сварочного оборудования.

В последние годы все более широкое применение получает полуавтоматическая и автоматическая сварка плавящимся металлическим электродом в среде углекислого газа, который значительно дешевле аргона. Применение его вместо флюса облегчает наблюдение за процессом сварки и обеспечивает относительно высокую производительность процесса, часто не уступающую производительности сварки под флюсом.

Однако из-за повышенной окислительной способности углекислый газ не может использоваться при сварке большинства цветных металлов и сплавов. Сварка в среде углекислого газа применяется преимущественно при производстве конструкций из углеродистых, низколегированных и нержавеющих сталей. Питание дуги при этом способе осуществляется, как правило, на постоянном токе обратной полярности.

Важно

В некоторых случаях при сварке меди вместо аргона применяется азот (азотно-дуговая сварка). А полуавтоматическую сварку иногда проводят в среде водяного пара вместо углекислого газа.

Помимо перечисленных способов, для сварки цветного металла и специальных сталей иногда применяют атомно-водородную сварку. При этом способе дуга горит между двумя вольфрамовыми электродами в атмосфере водорода или азотно-водородной смеси, получаемой разложением аммиака.

По технике осуществления и по характеру металлургических процессов, происходящих при сварке, близким к электрической дуговой сварке под флюсом является способ электрошлаковой сварки.

Однако при электрошлаковой сварке расплавление свариваемых кромок и электродного металла происходит не за счет тепла дуги, как при дуговой сварке, а за счет тепла, выделяющегася при прохождении электрического тока через расплавленный шлак.

Этот способ отличается высокой производительностью, малым расходом электроэнергии и флюса, возможностью сварки за один проход элементов большой толщины (до 1—2 м). Электрошлаковая сварка осуществляется с помощью специальных автоматических установок.

Электрическая дуговая сварка является основным, наиболее широко применяющимся способом сварки. К настоящему времени сварные конструкции почти полностью вытеснили клепаные и часто заменяют литые изделия.

Применение дуговой сварки взамен клепки дает экономию металла до 20% и взамен литья — до 50% экономию времени на изготовление конструкции; снижение себестоимости конструкции и повышение работоспособности некоторых конструкций (например, химических аппаратов, паровых котлов и др.).

Указанные преимущества обусловили широкое применение сварки во многих отраслях промышленности, например, в тяжелом, транспортном, химическом и энергетическом машиностроении, котлостроении, автостроении, самолетостроении, судостроении, промышленном строительстве и ряде других отраслей.

Источник: http://www.prosvarky.ru/welding/arcwelding/1.html

Сварка, виды сварки, история сварки

Сварка – технологический процесс соединения твёрдых материалов в результате действия межатомных сил, которое происходит при местном сплавлении или совместном пластическом деформировании свариваемых частей. Сваркой получают изделия из металла и неметаллических материалов (стекла, керамики, пластмасс и др.). Изменяя режимы сварки, можно наплавлять слои металла различной толщины и различного состава.

На специальном оборудовании в определенных условиях можно осуществлять процессы, противоположные по своей сущности процессу соединения, например огневую, или термическую, резку металлов.

Историческая справка

Простейшие приёмы сварки были известны в 8-7-м тыс. до н. э. В основном сваривались изделия из меди, которые предварительно подогревались, а затем сдавливались. При изготовлении изделий из меди, бронзы, свинца, благородных металлов применялась т. н. литейная сварка. Соединяемые детали заформовывали, подогревали и место соединения заливали заранее приготовленным расплавленным металлом.

Изделия из железа и его сплавов получали их нагревом до “сварочного жара” в кузнечных горнах с последующей проковкой. Этот способ известен под названием горновая, или кузнечная, сварка. Только эти два способа сварки были распространены вплоть до конца 19 в. Толчком к появлению принципиально новых способов соединения металлов явилось открытие в 1802 дугового разряда В. В. Петровым. В 1882 Н. Н. Бенардос и в 1890 Н. Г. Славянов предложили первые практически пригодные способы сварки с использованием электрической дуги. В начале 20 в. дуговая электросварка постепенно стала ведущим промышленным способом соединения металлов. К началу 20 в. относятся и первые попытки применения для сварки и резки горючих газов в смеси с кислородом. Первую ацетилено-кислородную сварочную горелку сконструировал французский инженер Э. Фуше, который получил на неё патент в Германии в 1903. В России этот способ стал известен предположительно к 1905, получил распространение к 1911. Процесс дуговой сварки совершенствовался, появились её разновидности: под флюсом, в среде защитных газов и др. Во 2-й половине 20 в. для сварки стали использовать др. виды энергии: плазму, электронный, фотонный и лазерный лучи, взрыв, ультразвук и др.

Классификация

Современные способы сварки. металлов можно разделить на две большие группы: сварка плавлением, или сварка в жидкой фазе, и сварка давлением, или сварка в твёрдой фазе. При сварке плавлением расплавленный металл соединяемых частей самопроизвольно, без приложения внешних сил соединяется в одно целое в результате расплавления и смачивания в зоне сварки и взаимного растворения материала. При сварке давлением для соединения частей без расплавления необходимо значительное давление. Граница между этими группами не всегда достаточно чёткая, например возможна сварка с частичным оплавлением деталей и последующим сдавливанием их (контактная электросварка). В предлагаемой классификации в каждую группу входит несколько способов. К сварке плавлением относятся: дуговая, плазменная, электрошлаковая, газовая, лучевая и др.; к сварке давлением – горновая, холодная, ультразвуковая, трением, взрывом и др. В основу классификации может быть положен и какой-либо др. признак. Например, по роду энергии могут быть выделены следующие виды сварки электрическая (дуговая, контактная, электрошлаковая, плазменная, индукционная и т. д.), механическая (трением, холодная, ультразвуковая и т. п.), химическая (газовая, термитная), лучевая (фотонная, электронная, лазерная).

Сварка плавлением

Простейший способ сварки – ручная дуговая сварки – основан на использовании электрической дуги. К одному полюсу источника тока гибким проводом присоединяется держатель, к другому – свариваемое изделие. В держатель вставляется угольный или металлический электрод. При коротком прикосновении электрода к изделию зажигается дуга, которая плавит основной металл и стержень электрода (при металлическом электроде), образуя сварочную ванну, дающую при затвердевании сварной шов. Температура сварочной дуги 6000-10000 С (при стальном электроде). Для питания дуги используют ток силой 100-350 а, напряжением 25-40 в от специальных источников.

При дуговой сварке кислород и азот атмосферного воздуха активно взаимодействуют с расплавленным металлом, образуют окислы и нитриды, снижающие прочность и пластичность сварного соединения. Существуют внутренние и внешние способы защиты места сварки введение различных веществ в материал электрода и электродного покрытия (внутренняя защита), введение в зону сварки инертных газов и окиси углерода, покрытие места сварки сварочными флюсами (внешняя защита). При отсутствии внешних средств защиты сварочная дуга называется открытой, при наличии их – защищенной или погруженной. Наибольшее практическое значение имеет электросварка открытой дугой покрытым плавящимся электродом. Высокое качество сварного соединения позволяет использовать этот способ при изготовлении ответственных изделий. Одной из важнейших проблем сварочной техники является механизация и автоматизация дуговой сварки . При изготовлении изделий сложной формы часто более рациональной оказывается полуавтоматическая дуговая сварки , при которой механизирована подача электродной проволоки в держатель сварочного полуавтомата. Защиту дуги осуществляют также сварочным флюсом. Идея этого способа, получившего название сварки под флюсом, принадлежит Н. Г. Славянову (конец 19 в.), применившему в качестве флюса дроблёное стекло. Промышленный способ разработан и внедрён в производство под руководством академика Е. О. Патона (40-е гг. 20 в.). сварка под флюсом получила значительное промышленное применение, т. к. позволяет автоматизировать процесс, является достаточно производительной, пригодна для осуществления различного рода сварных соединений, обеспечивает хорошее качество шва. В процессе С. дуга находится под слоем флюса, который защищает глаза работающих от излучений, но затрудняет наблюдение за формированием шва.

При механизированных способах сварки применяют газовую защиту – сварка в защитных газах, или газоэлектрическая сварка. Идея этого способа принадлежит Н. Н. Бенардосу (конец 19 в.). Сварка осуществляется сварочной горелкой или в камерах, заполненных газом. Газы непрерывно подаются в дугу и обеспечивают высокое качество соединения. Используют инертные и активные газы. Наилучшие результаты даёт применение гелия и аргона. Гелий из-за высокой стоимости его получения используют только при выполнении специальных ответственных работ. Более широко распространена автоматическая и полуавтоматическая сварка в аргоне или в смеси его с другими газами неплавящимся вольфрамовым и плавящимся стальным электродами. Этот способ применим для соединения деталей обычно небольших толщин из алюминия, магния и их сплавов, всевозможных сталей, жаропрочных сплавов, титана и его сплавов, никелевых и медных сплавов, ниобия, циркония, тантала и др. Самый дешёвый способ, обеспечивающий высокое качество, – сварка в углекислом газе, промышленное применение которой разработано в 50-е гг. 20 в. в Центральном научно-исследовательском институте технологии и машиностроения (ЦНИИТМАШ) под руководством К. В. Любавского. Для сварки в углекислом газе используют электродную проволоку. Способ пригоден для соединения изделий из стали толщиной 1-30 мм.

К электрическим способам сварки плавлением относится электрошлаковая сварка, при которой процесс начинается, как при дуговой сварке плавящимся электродом – зажиганием дуги, а продолжается без дугового разряда. При этом значительное количество шлака закрывает сварочную ванну. Источником нагрева металла служит тепло, выделяющееся при прохождении электрического тока через шлак. Способ разработан в институте электросварки им. Е. О. Патона и получил промышленное применение (в конце 50-х гг.). Возможна электрошлаковая сварка металлов толщиной до 200 мм (одним электродом), до 2000 мм (одновременно работающими несколькими электродами). Она целесообразна и экономически выгодна при толщине основного металла более 30 мм. Электрошлаковым способом можно выполнять ремонтные работы, производить наплавку, когда требуется значительная толщина наплавляемого слоя. Способ нашёл применение в производстве паровых котлов, станин прессов, прокатных станов, строительных металлоконструкций и т. п.

Осуществление дуговой электросварки возможно также в воде (пресной и морской). Первый практически пригодный способ сварки под водой был создан в СССР в Московском электромеханическом институте инженеров ж.-д. транспорта в 1932 под руководством К. К. Хренова. Дуга в воде горит устойчиво, охлаждающее действие воды компенсируется небольшим повышением напряжения дуги, которая плавит металл в воде так же легко, как и на воздухе. Сварка производится вручную штучным плавящимся стальным электродом с толстым (до 30% толщины электрода) водонепроницаемым покрытием. Качество сварки несколько ниже, чем на воздухе, металл шва недостаточно пластичен. В 70-е гг. в СССР в институте электросварки им. Е. О. Патона осуществлена сварка под водой полуавтоматом, в котором в качестве электрода использована т. н. порошковая проволока (тонкая стальная трубка, набитая смесью порошков), непрерывно подаваемая в дугу. Порошок является флюсом. Подводная сварка ведётся на глубине до 100 м, получила распространение в судоремонтных и аварийно-спасательных работах.

Один из перспективных способов сварки – плазменная сварка – производится плазменной горелкой. Сущность этого способа сварки состоит в том, что дуга горит между вольфрамовым электродом и изделием и продувается потоком газа, в результате чего образуется плазма, используемая для высокотемпературного нагрева металла. Перспективная разновидность плазменной сварки – сварка сжатой дугой (газы столба дуги, проходя через калиброванный канал сопла горелки, вытягиваются в тонкую струю). При сжатии дуги меняются её свойства: значительно повышается напряжение дуги, резко возрастает температура (до 20000-30000 С). Плазменная сварка получила промышленное применение для соединения тугоплавких металлов, причём автоматы и полуавтоматы для дуговой сварки легко могут быть приспособлены для плазменной при соответствующей замене горелки. Плазменную сварку используют как для соединения металлов больших толщин (многослойная сварка с защитой аргоном), так и для соединения пластин и проволоки толщиной от десятков мкм до 1 мм (микросварка, сварка. игольчатой дугой). Плазменной струей можно осуществлять также др. виды плазменной обработки, в том числе плазменную резку металлов.

Газовая сварка

Газовая сварка относится к способам сварка плавлением с использованием энергии газового пламени, применяется для соединения различных металлов обычно небольшой толщины – до 10 мм. Газовое пламя с такой температурой получается при сжигании различных горючих в кислороде (водородно-кислородная, бензино-кислородная, ацетилено-кислородная сварка и др.).

Промышленное применение получила ацетилено-кислородная газовая сварка. Существенное отличие газовой сварки от дуговой сварки – более плавный и медленный нагрев металла, Это обстоятельство определяет применение газовой сварки для соединения металлов малых толщин, требующих подогрева в процессе сварки (например, чугун и некоторые специальные стали), замедленного охлаждения (например, инструментальные стали) и т. д. Благодаря универсальности, сравнительной простоте и портативности оборудования газовая сварка целесообразна при выполнении ремонтных работ. Промышленное применение имеет также газопрессовая сварка стальных труб и рельсов, заключающаяся в равномерном нагреве ацетилено-кислородным пламенем металла в месте стыка до пластического состояния и последующей осадке с прессованием или проковкой.

Перспективными являются появившиеся в 60-е гг. способы лучевой сварки , также осуществляемые без применения давления. Электроннолучевая (электронная) сварка производится сфокусированным потоком электронов. Изделие помещается в камеру, в которой поддерживается вакуум (10-2-10-4 н/м2), необходимый для свободного движения электронов и сохранения концентрированного пучка электронов. От мощного источника электронов (электронной пушки) на изделие направляется управляемый электронный луч, фокусируемый магнитным и электростатическими полями. Концентрация энергии в сфокусированном пятне до 109 вт/см2. Перемещая луч по линии сварки , можно сваривать швы любой конфигурации при высокой скорости. Вакуум способствует меньшему окислению металла шва. Электронный луч плавит и доводит до кипения практически все металлы и используется не только для сварки , но и для резки, сверления отверстий и т. п. Скорость сварки этим способом в 1,5- 2 раза превышает скорость дуговой при аналогичных операциях. Недостаток этого способа – большие затраты на создание вакуума и необходимость высокого напряжения для обеспечения достаточно мощного излучения. Этих недостатков лишён др. способ лучевой сварки – фотонная (световая) сварка. В отличие от электронного луча, световой луч может проходить значительные расстояния в воздухе, не теряя заметно энергии (т. е. отпадает необходимость в вакууме), может почти без ослабления просвечивать прозрачные материалы (стекло, кварц и т. п.), т. е. обеспечивается стерильность зоны сварки при пропускании луча через прозрачную оболочку. Луч фокусируется зеркалом и концентрируется оптической системой (например, кварцевой линзой). При потребляемой мощности 50 квт в луче удаётся сконцентрировать около 15 квт.

Для создания светового луча может служить не только искусственный источник света, но и естественный – Солнце. Этот способ сварки , называется гелиосваркой, применяется в условиях значительной солнечной радиации, Для сварки используется также излучение оптических квантовых генераторов – лазеров, Лазерная сварка занимает видное место в лазерной технологии.

Сварка давлением

Способы сварки в твёрдой фазе дают сварное соединение, прочность которого иногда превышает прочность основного металла. Кроме того, в большинстве случаев при сварке давлением не происходит значительных изменений в химическом составе металла, т. к. металл либо не нагревается, либо нагревается незначительно. Это делает способы сварки давлением незаменимыми в ряде отраслей промышленности (электротехнической, электронной, космической и др.).

Холодная сварка выполняется без применения нагрева, одним только приложением давления, создающим значительную пластическую деформацию (до состояния текучести), которая должна быть не ниже определённого значения, характерного для данного металла. Перед сваркой требуется тщательная обработка и очистка соединяемых поверхностей (осуществляется обычно механическим путём, например вращающимися проволочными щётками). Этот способ сварки достаточно универсален, пригоден для соединения многих металлических изделий (проводов, стержней, полос, тонкостенных труб и оболочек) и неметаллических материалов, обладающих достаточной пластичностью (смолы, пластмассы, стекло и т. п.). Перспективно применение холодной сварки в космосе.

Для сварки можно использовать механическую энергию трения. Сварка трением осуществляется на машине, внешне напоминающей токарный станок. Детали зажимаются в патронах и сдвигаются до соприкосновения торцами. Одна из деталей приводится во вращение от электродвигателя. В результате трения разогреваются и оплавляются поверхностные слои на торцах, вращение прекращается и производится осадка деталей, сварка высокопроизводительна, экономична, применяется, например, для присоединения режущей части металлорежущего инструмента к державке.

Ультразвуковая сварка основана на использовании механических колебаний частотой 20 кгц. Колебания создаются магнитострикционным преобразователем, превращающим электромагнитные колебания в механические. На сердечник, изготовленный из магнитострикционного материала, намотана обмотка. При питании обмотки токами ВЧ из электрической сети в сердечнике возникают продольные механические колебания. Металлический наконечник, соединённый с сердечником, служит сварочным инструментом. Если наконечник с некоторым усилием прижать к свариваемым деталям, то через несколько секунд они оказываются сваренными в месте давления инструмента. В результате колебаний сердечника поверхности очищаются и немного разогреваются, что способствует образованию прочного сварного соединения. Этот способ сварки металлов малых толщин (от нескольких мкм до1,5 мм) и некоторых пластмасс нашёл применение в электротехнической, электронной, радиотехнической промышленности. В начале 70-х гг. этот вид сварки использован в медицине (работы коллектива сотрудников Московского высшего технического училища им. Н. Э. Баумана под руководством Г. А. Николаева в содружестве с медиками) для соединения, наплавки, резки живых тканей. При сварке и наплавке костных тканей, например отломков берцовых костей, рёбер и пр., конгломерат из жидкого мономера циакрина и твёрдых добавок (костной стружки и разных наполнителей и упрочнителей) наносится на поврежденное место и уплотняется ультразвуковым инструментом, в результате чего ускоряется полимеризация. Эффективно применение ультразвуковой резки в хирургии. Сварочный инструмент ультразвукового аппарата заменяется пилой, скальпелем или ножом. Значительно сокращаются время операции, потеря крови и болевые ощущения.

Одним из способов электрической сварки является контактная сварка, или сварка сопротивлением (в этом случае электрический ток пропускают через место сварки , оказывающее омическое сопротивление прохождению тока). Разогретые и обычно оплавленные детали сдавливаются или осаживаются, т. о. контактная сварка по методу осадки относится к способам сварки давлением (см. Контактная электросварка). Этот способ отличается высокой степенью механизации и автоматизации и получает всё большее распространение в массовом и серийном производстве (например, соединение деталей автомобилей, самолётов, электронной и радиотехнической аппаратуры), а также применяется для стыковки труб больших диаметров, рельсов и т. п.

Наплавка

От наиболее распространённой соединительной сварки отличается наплавка, применяемая для наращения на поверхность детали слоя материала, несколько увеличивающего массу и размеры детали. Наплавкой можно осуществлять восстановление размеров детали, уменьшенных износом, и облицовку поверхностного слоя. Восстановительная наплавка имеет высокую экономическую эффективность, т. к. таким способом восстанавливают сложные дорогие детали; распространена при ремонте на транспорте, в сельском хозяйстве, строительстве, горной промышленности и т. д. Облицовочная наплавка применяется для создания на поверхности детали слоя материала с особыми свойствами – высокой твёрдостью, износостойкостью и т. д. не только при ремонте, но и при производстве новых изделий. Для этого вида наплавки изготовляют наплавочные материалы с особыми свойствами (например, износостойкий сплав сормайт). Наплавочные работы ведут различными способами сварки дуговой, газовой, плазменной, электронной и т. п. Процесс наплавки может быть механизирован и автоматизирован. Выпускаются специальные наплавочные установки с автоматизацией основных операций.

Термическая резка

Резка технологически отлична от сварки и противоположна ей по смыслу, но оборудование, материалы, приёмы выполнения операций близки к применяемым в сварочной технике. Под термической, или огневой, резкой подразумевают процессы, при которых металл в зоне резки нагревается до высокой температуры и самопроизвольно вытекает или удаляется в виде размягченных шлаков и окислов, а также может выталкиваться механическим действием (струей газа, электродом и т. п.). Резка выполняется несколькими способами. Наиболее важный и практически распространённый способ – кислородная резка, основанная на способности железа сгорать в кислороде, применяется обычно для резки сталей толщиной от 5 до 100 мм, возможно разделение материала толщиной до 2000 мм. Кислородной резкой выполняют также операции, аналогичные обработке режущим инструментом, – строжку, обточку, зачистку и т. п. Резку некоторых легированных сталей, чугуна, цветных металлов, для которых обычный способ малопригоден, осуществляют кислородно-флюсовым способом. Кислородная обработка нашла применение на металлургических и машиностроительных заводах, ремонтных предприятиях и т. п. 

Дуговая резка, выполняемая как угольным, так и металлическим электродами, применяется при монтажных и ремонтных работах (например, в судостроении). Для поверхностной обработки и строжки металлов используют воздушно-дуговую резку, при которой металл из реза выдувается струей воздуха, что позволяет существенно улучшить качество резки.

Резку можно выполнять высокотемпературной плазменной струей. Для резки и прожигания отверстий перспективно применение светового луча, струи фтора, лазерного излучения. Дальнейшее развитие и совершенствование методов сварки и резки связано с внедрением и расширением сферы применения новых видов обработки – плазменной, электронной, лазерной, с разработкой совершенных технологических приёмов и улучшением конструкции оборудования. Возможно значительное расширение использования сварки и резки для подводных работ и в космосе. Направление прогресса в области сварочной техники характеризуется дальнейшей механизацией и автоматизацией основных сварочных работ и всех вспомогательных работ, предшествующих сварке и следующих за ней (применение манипуляторов, кантователей, роботов). Актуальной является проблема улучшения контроля качества С., в том числе применение аппаратов с обратной связью, способных регулировать в автоматическом режиме работу сварочных автоматов.

что такое сварка, классификация способов сварки

Сваркой называют соединение металлов путем их плавления. Этот процесс широко применяется во многих отраслях машиностроения и строительства. Его физическая сущность заключается в создании связей между атомами и молекулами двух поверхностей, соединяемых между собой. Чтобы они имели высокую прочность нужно соблюдать следующие условия:

• очистка заготовок от грязи;
• энергетическая активация атомов;
• размещение свариваемых деталей на таком расстоянии, равным с межатомным расстоянием.

Сварной шов

Благодаря развитию технологий сварку можно осуществлять не только в условиях промышленных предприятий, но и в монтажных и полевых и даже в космосе. Для обработки используют различные источники энергии, поэтому данный процесс требует предельного внимания и соблюдения норм работы.

Разновидности сварки

На сегодняшний день существует не менее 10 видов, которые применяются в деле. Наибольшую популярность получили виды сварки, с помощью которых скрепляют не только металлы, но и стекло керамику и пластик. В настоящее время выделяют сварки, отличающихся между собой типом энергии, используемым для выполнения работ.

Термическая сварка

При термической сварке происходит соединение деталей на молекулярном уровне, с применением металла расплавленного от воздействия источника энергии. Прочный монолитный шов образовывается за счет жидкого металла, который заполняет промежуток между деталями.

прочность соединения

небольшой расход металла

низкая себестоимость

термическую обработку можно осуществлять только на тугоплавких металлах

наличие оксидной пленки на поверхности изделия существенно ухудшает качество соединения

Электродуговая контактная сварка

Этот универсальный вид сварки является самым распространенным способом и применяется как в производстве, так и в бытовых условиях. При выполнении электросварки не требуется использование дорогостоящего оборудования, к тому же проводить ее могут даже новички.

Схема электродуговой ручной сварки плавящимся электродом.

Принцип работы такого метода подразумевает расплавление прилегающих друг к другу областей свариваемых деталей при помощи тепла, поступающего от электрической дуги. Дуга расплавляет электрод и основной металл, образуя сварочную ванну. При остывании сварочного шва происходит затвердевание жидкого металла, благодаря чему происходит прочное соединение изделий.

ММА – ручная дуговая сварка

Данный вид обработки осуществляется исключительно одним электродом с использованием дуги, горящей между сварочной ванной и металлическим стержнем, на который нанесено покрытие. В результате замыкания электрической цепи вырабатывается тепловая энергия и передается на элементы, вследствие чего металл начинает плавиться. Когда подача электричества прекращается, получается сварное соединение.

MMA сварка

Внимание: Для ручной сварки используются электроды, покрытые специальной обмазкой, их состав зависит от предназначения и обеспечивает правильное формирование при кристаллизации.

ММА — наиболее простой способ соединения, для выполнения которого достаточно иметь сварочный аппарат и подходящие электроды. Они выпускаются определенного типа и имеют ограниченную длину, поэтому необходимо постоянно прерывать процесс сварки для смены данного элемента. Как и любой вид соединения металлов, технология ММА имеет свои плюсы и минусы.

возможность соединения практически всех видов металлов

стоимость оборудования позволяет приобрести аппарат для применения в быту

сварочные работы можно проводить в условиях ограниченного пространства

атмосферные условия не являются преградой к применению оборудования (за исключением осадков)

низкая продуктивность

покрытие быстро испаряется

сложный технологический процесс: нередко происходит залипание электрода

На фоне преимуществ, минусы незначительные и не являются основанием для отказа от использования ручной сварки. Это универсальное оборудование доступно по стоимости, а также неприхотлив в эксплуатации.

Аргоновая сварка TIG

Тиг сварка — способ соединения металлов с использованием вольфрамового электрода с защитным газом. Стержень в процессе не плавится, чтобы получить ровный шов сварщику необходимо затачивать его перед применением. Среди других методов сваривания технология Тиг позволяет получать высокое качество шва.

TIG сварка

Для осуществления аргоновой сварки вольфрамовый электрод нужно закрепить в горелке. По краям горелки расположены отверстия, через которые производится подача защитного газа — аргона. Проникая в сварочную ванну аргон защищает ее от воздействия других атмосферных газов. Благодаря этому происходит качественное соединение металлов без оксидной пленки.

Работа на таком оборудовании не требует особых умений, чтобы освоить навык создания красивых швов достаточно поработать 2-3 раза. На качество шва могут повлиять ветер и другие неблагоприятные атмосферные условия, поэтому при использовании оборудования на открытом воздухе, следует закрывать место соединения.

MAG –сварка полуавтоматом

Этот вид соединения подразумевает использование активного газа и металлической проволоки. Во время сваривания между электродом и металлом загорается дуга, в результате чего изделие полностью расплавляется и образовывается сварочная ванна. От воздействия кислорода ее защищает газообразное вещество. По истечение определенного времени, появляется сварной шов за счет кристаллизации элементов, находящихся в сварочной ванне.

В отличие от других технологий сваривания MAG имеет следующие особенности:

1. Полностью автоматизированный процесс сваривания.
2. Смена сварочных проволок занимает минимум времени.
3. Сварка возможна в любом пространственном положении.

Данный метод применяется для соединения разных металлов, поэтому популярен во многих отраслях промышленности. Технология нашла широкое применение при производстве морских судов и автомобилей.

Важно: Сварка полуавтоматом требует от сварщика множество профессиональных навыков и умений, поэтому работать с аппаратом могут только профессионалы.

Сварка под флюсом

Под СПФ понимается соединение металлов при помощи электрической дуги, где конец электрода и литой сварной шов скрыты под слоем из гранулированного плавкого флюса. Такая функция защищает от окисления, повышает прочность и формирует соединение с высокой степенью однородности.

Во время сварки создается ультрафиолетовое излучение и образование брызг и искр. На рисунке 2 указано как СПФ исключает такие факторы, т.к. в процессе расплавленный металл покрыт толстым слоем флюса. Существует 3 основных способа:

1. Ручной. Для ручного метода используют небольшое оборудование с неплавящимся электродом. Сила тока сварки и подача флюса регулируется сварщиком в ручном режиме.
2. На полуавтоматическом сварочном аппарате практически все функции регулируются автоматически, вручную осуществляется лишь ведение дуги с помощью рукоятки или дистанционного управления.
3. Автоматический способ предполагает участие рабочих только в качестве контроллеров, все остальные функции выполняются управляющим процессором.

Газопламенная

Данный вид подразумевает применение пламени открытой горелки для плавления и соединения двух металлов. Для нагрева используют смеси газов из кислорода и ацетилена, также возможны другие варианты. При соприкосновении с пламенем происходит структурное изменение металла и образование жидкой сварочной ванны. Для защиты металла от атмосферного воздействия используются флюсы. По мере снижения воздействия пламени происходит снижение температуры и возникает процесс кристаллизации, что способствует к образованию сварного шва.

Электрошлаковая

ЭШС — один из способов сварки, при котором тепло образуется в среде расплавленного шлака. Металл нагревается в массе, пропуская электрический ток, который генерирует тепло в шлаке. При ЭШС не требуется использование дуги, вертикальная сварка позволяет проварить толстый слой сплава за один проход.

Данный метод применяется для соединения толстостенных элементов из различных стальных сплавов от чугуна до высоколегированных.

Плазменная

В основе плазменной сварки лежит принцип использования узконаправленной струи плазмы для расплавления сплавов. Такой вид технологии подходит для соединения изделий из разных материалов: нержавеющей стали, цветных металлов. При плазменной сварке применяется аргонодуговая технология, в отличие от электрической, она имеет вид сжатой плазменной струи и обладает мощной энергией.

В основу плазмы входят нейтральные молекулы и атомы, а также электроны и ионы. Во время сваривания образовывается очень высокая температура до 300 тыс. °C и давление на поверхность свариваемых металлов, а дуга приобретает цилиндрическую форму, сохраняя показатели мощности по всей длине. Данный метод подходит для применения в труднодоступных местах, т.к. незначительное изменение расстояния между деталью и электродом не влияет на качество шва.

Термомеханический класс сварки

К термомеханическому классу относятся соединения, получаемые на использовании совместного действия тепла и давления, вводимых в зону сварки извне. При термомеханической сварке происходит расплавление конца электрода и того участка детали, который подлежит соединению. Прочный сварочный шов получается после остывания металла.

Классификация способов сварки

В современном мире существует множество способов сварки, каждый из которых находит свое применение. Виды и классификация видов сварки проводится по разным критериям и разделены на 2 основные группы:

1. Сварка плавлением.
2. Сварка давлением.

Для расплавления соединяемых частей используется источник тепла с очень высокой температурой, после чего они сливаются в общую сварочную ванну. При удалении источника тепла сварочная ванна охлаждается и затвердевает, прочно соединяя 2 детали.

Во второй группе доминирующую роль играет давление, прилагаемое к месту сварки, нагрев металла играет второстепенную роль, в некоторых случаях соединение может быть осуществлено без использования нагрева.

Сварка давлением, в свою очередь делится на 2 подгруппы:

1. Холодная, в зоне соединения металл не нагревается, данный процесс подразумевает сварку при комнатной температуре.
2. Сварка давлением без оплавления. В этом случае металл подогревается до определенной температуры, при котором снижается его механическая прочность и упругие свойства. Подогрев элементов значительно облегчает процесс сварки, иногда является практически необходимым. Данный метод не требует использования высоких температур, поэтому для нагрева можно использовать разные источники тепла.

Методы и технологии сварки

Помимо вышеуказанных традиционных способов бывают другие методы, позволяющие соединить уникальные металлы. Они обладают выраженными свойствами, из-за которых привычные способы не подходят для их соединения.

Одним из таких методов является лазерная сварка, которая выполняется при помощи полуавтоматического или автоматического оборудования. Данный способ подразумевает подачу тепла строго в одну точку для соединения очень мелких деталей.

Внимание: Чтобы сварить несколько деталей сразу, рекомендуется использовать призму, с помощью которой можно расщепить лазер и направить в разные стороны.

Краткая характеристика сварки

Независимо от вида сварки и классификации способов, сваркой называется технология создания прочных соединений, путем нагрева, оказания давления, деформирования или комбинирования всех методов.

Сущность данного процесса заключается в воздействии внешнего источника энергии для установления межатомных связей между деталями. В процессе остывания происходит кристаллизация и образуется сварочный шов. Варианты соединений подбираются, учитывая материал, площадь и химические свойства свариваемых изделий.

Принцип сварки

Принцип сварки металлов определяется по технологическим признакам установлен для каждого вида отдельно, так как специфика их работы отличаются. Для получения прочного сварного соединения необходимо сблизить поверхности двух металлов под большим давлением, чтобы впоследствии появилось электронное облако, взаимодействующее с ионизированными атомами обоих металлических поверхностей.

Нагрев в месте соединения приводит к амплитуде колебания атомов относительно постоянных точек, что в свою очередь создает более легкое получение связи между изделиями. Сила давления зависит от показателей температуры нагрева.

Какие виды сварки бывают | Классификация и характеристика способов сварки

Технологические составляющие сварочного процесса были известны еще в 17 веке. Тогда они были представлены литьем и кузнечным делом. «Осовременивание» началось после открытия такого явления как электрическая дуга. Дополнительный толчок развитие сварочного дела получило с изобретением порошкового покрытия для электродов. А вот основной скачок выпал на конец 20-го века, когда стали доступны лазерные, ультразвуковые и плазменные технологии. Внедрение электроники позволило автоматизировать сварочный процесс, увеличить точность выполнения работ и производительность.

В настоящее время разделяется три вида сварки, которые отличаются между собой используемым для выполнения работ типом энергии:

• термический;
• механический;
• термомеханический.

Термическая сварка

Для выполнения сварочных работ потребуется тепло. Под воздействием высоких температур стыки соединяемых заготовок оплавляются и, остывая, скрепляются между собой, а впоследствии кристаллизируются. В качестве источника тепла служит пламя газовой горелки, электрическая дуга или поток плазмы.

Электродуговая контактная сварка

Наибольшее распространение получили именно аппараты электродуговой сварки. Для нагрева и плавки металла задействуется электрическая дуга, которая представляет собой разряд между катодом и анодом. При этом освобождается тепловая энергия большой мощности. Воздействуя на металлическую заготовку, она приводит к ее плавлению с последующим образованием сварочной ванны.

После угасания дуги немедленно начинается остывание и кристаллизация расплава. В результате образуется соединение по составу и прочности сопоставимое с металлами, которые сваривались. Существует несколько видов электродуговой сварки.

ММА – ручная дуговая сварка

Используется со штучными электродами, представляющими собой металлический стержень с обмазкой. Процесс протекает под воздействием постоянного или переменного тока. Покрытие расходников плавится, выделяя газы, которые образуют облако для защиты свариваемого металла от окисления. Помимо этого, в обмазку включаются разные химические соединения, которые служат в качестве добавки в сварочную ванну для изменения свойств сварочного шва и поддержки стабильного горения электрической дуги.

Аппараты – инвертеры, выпрямители, трансформаторы – позволяют выполнять работы в любом пространственном положении. Если подобрать расходные материалы правильно, то можно сваривать любые металлы: черные, цветные, легированные и т.п. Важно подчеркнуть, что держатели могут проникать в труднодоступные места, где использование другого вида сварки невозможно.

Сварка ММА подходит и для профессионалов, и для новичков. Она широко используется в строительстве, монтаже металлоконструкций, в разных отраслях тяжелой промышленности, в частном предпринимательстве. Она необходима для небольшой мастерской по изготовлению металлоконструкций, станции технического обслуживания автомобилей, большого машиностроительного завода. Она незаменима в хозяйстве, когда требуется сконструировать что-то из металла самостоятельно или отремонтировать прохудившийся металлический каркас.

Читайте также: Что такое ручная дуговая сварка

Аргоновая сварка TIG

Применяются электроды вольфрамовые, неплавящиеся, графитовые, угольные. В качестве инертного газа используется аргон, азот, гелий или смесь из этих газов в зависимости от соединяемых металлов. Процесс характерен тем, что сварной шов состоит исключительно из металлов заготовок. Добавляется только присадка – металлический пруток или полоса, по своему составу идентична свариваемым металлам. Инертные газы необходимы для защиты рабочей зоны от атмосферного воздуха, чтобы исключить окисление металла и обеспечить стабильность горения электрической дуги.

В процессе выполнения сварочных работ используется переменный или постоянный ток. Сравнительно низкая производительность компенсируется за счет высокого качества сварного соединения. Процесс характеризуется высокой трудоемкостью и требует от специалиста большого практического опыта. Использование TIG оправдано в случаях, когда требуется наложить ответственный шов, который должен выдержать высокие нагрузки, или в случаях, когда большое внимание уделяется эстетической стороне вопроса.

Аргоновая сварка востребована для герметизации нефте- и газопроводов, резервуаров для пищевой промышленности, посуды; при изготовлении сосудов высокого давления или микросхем. Она незаменима для соединения тонкостенных заготовок и листовых материалов. Сварка позволяет работать с большим перечнем металлов: нержавеющая, углеродистая, легированная сталь; магний, титан, медь.

Читайте также: Сварка TIG

MAG –сварка полуавтоматом

В качестве присадочного материала используется проволока, которая подобно электроду плавится под воздействием высокой температуры. Проволока поступает в рабочую зону через горелку, куда параллельно подается инертный или активный газ. Состав защитного газа напрямую зависит от типа свариваемого металла. Работает исключительно с постоянным электрическим током. Во время применения активных газов образуется много брызг, а шов получается неаккуратным. Но это с лихвой компенсируется высокой производительностью установки.

Такого рода оборудование пользуется большой популярностью среди профессионалов и большой аудитории любителей. Отчасти из-за автоматической подачи расходного материала в зону сварки и возможности электронной регулировки настроек. Технология особенно популярна в европейских и североамериканских специалистов. Полуавтоматы сваривают широкий спектр металлов: сталь низколегированную и высоколегированную, большинство марок чугуна; марганец, медь, алюминий, никель, а также их сплавы. Оборудование позволяет выполнять самые сложные разнотипные соединения.

Сварка под флюсом

При сваривании металлических заготовок применяются разные флюсовые порошки. Они необходимы для того, чтобы обеспечить рабочую область защитным газом, который выделяется в процессе плавления. Благодаря наличию флюса не только защищается расплав, но и поддерживается стабильное горение электрической дуги. Подбором флюса специалисты добиваются нужных характеристик сварного шва.

Метод активно используется в промышленном производстве и характеризуется полной автоматизацией: от подачи флюса в зону горения до перемещения оборудования вдоль стыка. Технология применяется в процессе изготовления корпусов морских судов, фюзеляжей самолетов, локомотивов и вагонов, башенных кранов, модулей спутников и множества иного оборудования. На выходе получается очень качественный сварной шов, который легко выдержит самые сложные условия эксплуатации, включая экстремальные температуры и огромное давление.

Газоплазменная

В этом случае металл заготовок плавится под воздействием температуры открытого пламени. Оно образуется в результате горения кислорода с горючими газами – водородом, пропаном, бутаном, ацетиленом и другими. Самой эффективной считается МАФ – метилацетиленовая фракция. Она отличается высокой температурой пламени (2927 градусов) в кислороде и, соответственно, более высокой теплоотдачей. Соединение кислорода и МАФ уступает по токсичности дициану (температура горения 4500 градусов) и менее взрывоопасно по сравнению с ацетилендинитрилом (температура горения 5000 градусов).

Открытое пламя в качестве источника тепла для сварки имеет важное преимущество: оно независимо от энергоснабжения. Поэтому технология широко применяется в «полевых» условиях. Еще одно достоинство заключается в постепенном нагревании металла, что практично при работе с листовыми материалами. Метод непригоден для промышленного использования из-за невозможности автоматизации и низкой производительности. Для работы с такой сваркой от оператора требуется большой стаж сварочных работ.

Электрошлаковая

Кромки деталей плавятся за счет нагрева шлака от расплавленного под воздействием электроэнергии флюса, который предварительно насыпается между свариваемыми элементами. Во время процесса применяется проволока или присадочный пруток. Технология востребована для соединения деталей из чугуна, реже – для сварки цветных металлов.

Данный тип сварки востребован в промышленности для соединения крупногабаритных деталей с толстыми стенками (40-500 мм): роторные и турбинные валы, опоры, паровые котлы и т.д. Экономическая выгода от такого метода сварки тем выше, чем больше площадь свариваемой поверхности.

Плазменная

Плавит и соединяет кромки струя плазмы, которая генерируется в плазмотроне или между поверхностью заготовок и электродом. Метод отличается большой глубиной обработки деталей и высокой точностью сваривания. Она востребована для соединения как мелких и тонкостенных элементов электротехнических конструкций, так и крупных блоков для тяжелой промышленности. Плазма эффективно воздействует на все без исключения виды металлов.

Помимо рассмотренных к термическим видам сварки относится:

• лазерная;
• контактная стыковая с оплавлением;
• электролучевая;
• с закладными нагревателями.

Термомеханический класс сварки

Контактная сварка: метод характеризуется одновременным нагревом кромок соединяемых заготовок и их деформированием под давлением. Точечная сварка: выполняется при помощи специальных аппаратов или малогабаритными клещами. Обе детали закрепляются между анодом и катодом, через которые пропускается ток. В результате заготовки разогреваются в конкретном месте. После разогрева подача тока прекращается и усиливается давление электродов в месте температурного воздействия. Локальный расплав постепенно кристаллизуется и в результате получается прочное точечное соединение.

Точечная сварка может быть:

• односторонней – оба электрода располагаются по одну сторону заготовок;
• двухсторонней – электроды размещаются с разных сторон заготовок один напротив другого.

К недостаткам сварки специалисты относят то, что сваривание заготовок возможно только внахлест. Характеризуется высокой производительностью и возможностью автоматизации.

Точечная сварка широко применяется в автомобилестроении: конвейеры по всему миру используют именно данный тип соединения кузовных элементов. Клещи для точечной сварки отличаются компактностью и мобильностью. Они применяются в мелких мастерских и в домашних условиях. Однако они востребованы и на крупных СТО для выполнения разного рода кузовных работ.

К термомеханическому типу относятся также рельефная и стыковая сварки. Все остальные виды термомеханической сварки не стали популярными и не получили широкого распространения. Это:

• диффузная – соединение неоднородных металлов в условиях вакуума или в среде защитных газов;
• кузнечная – металлы соединяются в результате пластичной деформации;
• за счет высокочастотного тока;
• трением.

Определив особенности сварочного процесса, специалист легко сможет выбрать подходящий сварочный аппарат с учетом его технических показателей. Большинство сварочных процессов легко автоматизируются, дают возможность сформировать надежный и эстетичный сварочный шов, характеризуются невысокой себестоимостью и небольшими временными издержками.

Читайте также: Классификация сварных швов

Современные виды и особенности сварки металлов и их преимущества

 

Вопросы, рассмотренные в материале:

• В чем преимущества и недостатки сварки как способа соединения
• Какие бывают виды сварки
• В чем особенности электросварки
• Каковы характеристики газовой сварки
• Зачем нужна сварка аргоном

Сварка – эффективный и качественный способ неразъемного соединения металлических изделий. С древних времен люди использовали эту технологию для обработки легкоплавких металлов, изготовления и ремонта металлических предметов. Научно-технический прогресс привел к широкому распространению и усовершенствованию метода сварочного соединения, были изобретены различные современные виды сварки металлов. О них мы и расскажем в этой статье.

 

Преимущества и недостатки сварки металла как способа соединения

В век технического прогресса без сварочных технологий невозможно обойтись не только на производстве, но и в быту. У каждого взрослого человека хотя бы раз в жизни возникала необходимость надежно соединить металлические элементы – поменять водопроводные трубы, провести ремонт отопительной системы, установить металлические ворота, отремонтировать автомобиль. На сегодняшний день сварка является широко востребованной технологией.

 

У сварочного способа соединения металлических элементов очень много преимуществ:

1. Экономия металла. Различные виды сварки металлов обеспечивают полное использование рабочих сечений элементов в соединительных узлах. Конструкциям придается наиболее оптимальная форма, рассчитанная на необходимую нагрузку. Сварочные технологии позволяют значительно уменьшить вес соединительных элементов в сварных узлах, использовать тонкостенные металлоконструкции, исключить перерасход материалов на литники и прибыли, уменьшить припуски на механическую обработку при замене литья, свести до минимума даже незначительные дефекты и брак.

   Если в клепаных конструкциях заклепки и косынки составляют более 4 % от общей массы, то в сварных металлоконструкциях вес швов не превышает 1-2 %. С помощью различных видов сварки металлов можно сэкономить материалы – в сравнении с клепкой на 25 %, при замене стального литья на 25–30 %, при замене чугунного литья – на 50–60 %.

   Различные виды современных сварочных технологий широко используются в строительстве. Они облегчают и ускоряют процесс сборки металлических конструкций, позволяют увеличить жесткость и прочность сооружений, уменьшить вес стальных элементов на 15 %. Соединение деталей сварочным способом вместо клепки позволяет сэкономить металл – при постройке доменных печей на 12–15 %, при возведении стропильных ферм – на 10–20 %, при создании конструкций подъемных кранов – на 15–20 %.

2. Снижение трудоемкости работ, сокращение сроков изготовления конструкций, уменьшение их себестоимости. Все эти преимущества стали возможными за счет экономичного расхода металлических материалов. На металлургических комбинатах при постройке больших доменных печей изготовление стального кожуха осуществляется электрошлаковым способом за 15 дней. Если бы сварочные работы велись вручную, то понадобилось бы более 30 дней, а процесс клепки занял бы от 7 до 9 месяцев.

   Среди различных видов сварки металлов отдельно можно выделить простые и недорогие технологии с доступным техническим оборудованием. Это позволяет выполнять сварочные работы не только в строительстве и промышленном производстве, но и на небольших предприятиях, при индивидуальных работах.

3. Возможность сборки сложных конструкций. Не всегда можно изготовить изделие с помощью ковки или отливки. В этом случае поможет сварочный метод. Легче собрать штампованную или сварнолитую металлоконструкцию из отдельно изготовленных штампованных или литых элементов. Такой способ неразъемного соединения широко применяется в машиностроении, при постройке кораблей, самолетов, железнодорожных вагонов.

   Существенная экономия материальных средств расширяет область применения сварочных технологий. С помощью некоторых видов сварки можно соединять элементы, которые различаются способом металлообработки или в случаях, когда для изготовления конструкции используются прокатанные профили, штампованные, литые и кованые детали. Сварочный способ хорошо подходит для изготовления сложных конструкций из разнородных металлов и сплавов, например, меди и стали.

   Трудно оспорить получаемую экономическую выгоду при производстве сложных конструкций с помощью новых видов сварки металлов, пришедших на смену традиционной ковке и литью. При изготовлении аналогичных кузнечно-штампованных и литых деталей срок работы возрастет в два раза. Тонна сложных сварных конструкций обойдется производителю в 1,5–2 раза дешевле, а их себестоимость за счет снижения веса и расхода материалов в 1,3–1,6 раза меньше, чем в литейном производстве. При этом неизменными остаются такие важные характеристики, как долговечность и износостойкость.

4. Снижение стоимости технологического оборудования. Оборудование для сварочных работ относительно доступно по цене, не вызывает сложностей в эксплуатации, отличается высокой производительностью и надежностью. Это в свою очередь положительно влияет на работу металлообрабатывающих предприятий и их производственные затраты.
5. Комплексная механизация массового производства, поточное изготовление продукции. Выпуск сварных изделий одного типа можно поставить на поток, при этом механизация и автоматизация технологического цикла обеспечивается на 100 %. Как правило, увеличивается производительность труда и прибыльность бизнеса.
6. Широкое использование в сварных конструкциях современных материалов. Основные виды сварки металлов, применяемые в промышленности, позволяют выпускать продукцию из сверхчистых металлов, высокопрочных сталей, легких сплавов, облегченных гнутых профилей, многослойного листового проката.
7. Изготовление мелких узлов и деталей. Для производства полупроводниковых изделий требуются микродетали. Современные сварочные технологии позволяют выпускать надежные высокофункциональные элементы для таких приборов.
8. Возможность широкого применения сварочных технологий. Металлообработка – необходимая составляющая большинства ремонтных работ. Современные виды сварочного скрепления позволяют быстро, качественно и экономично выполнить наплавку, резку, восстановить изношенную конструкцию, укрепить сооружение.
9. Герметичность, износостойкость и надежность сварных соединений.
10. Оптимизация условий труда. Современные сварочные технологии позволяют обеспечить высокую безопасность производства, низкий уровень производственного шума.

Недостатки основных виды сварки металлов:

• Загрязнение воздуха, высокая концентрация газов (продуктов плавления электродов) в помещении при внутренних работах.
• Возможность образования трещин на наплавленном шве. Из-за неравномерного распределения вредных примесей в слитке и прокате при сварке малоуглеродистой стали кипящей плавки швы иногда трескаются.
• Усадка сварных швов может вызвать деформацию металла и изменение формы готовой конструкции.
• Если соединяемые элементы нагреваются неравномерно, образуется остаточное сварочное напряжение.
• Отсутствие несложного и надежного метода контрольной проверки качества швов.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Чтобы свести до минимума негативное воздействие сварочного процесса и обеспечить высокое качество работ, разработан ряд эффективных мероприятий:

• производственные цеха оснащаются приточно-вытяжной вентиляцией;
• конструкции особого назначения изготавливаются из малоуглеродистой стали спокойной плавки;
• при наложении швов соблюдаются все правила, технологические операции производятся в строгой последовательности;
• сварочные работы выполняются с использованием жестких фиксаторов, при невозможности этого каждому элементу придается начальная деформация, противоположная последующим изменениям;
• еще до начала работ разрабатывается проект с учетом всех возможных отклонений конструкции от первоначальной формы;
• строго соблюдаются размеры сечения швов, не допускается отклонение от расчетов;
• применяются специальные сборочные приспособления.

Новейшие технологии обеспечивают высокое качество неразъемных соединений. Автоматическая сварка позволяет осуществлять самые ответственные работы и широко применяется при строительстве автомобильных и железнодорожных мостов, сложных инженерных сооружений.

Современные виды сварки металлов: краткая классификация

Современные технологии неразъемных соединений весьма разнообразны. Они позволяют качественно и надежно фиксировать не только металлические детали, но и пластик. Среди различных видов сварки металлов особенно выделяются те, которые наиболее распространены и применяются чаще всего.

В основе любого сварочного процесса лежат законы физики. Классификация зависит от формы энергии, которая используется для образования шва – термическая (нагрев), механическая (давление) или термомеханическая (нагрев и давление).

• Сварка плавлением.

К термическому классу относится метод сплавления соединяемых элементов без применения давления.

Сварка плавлением делится на несколько видов:

1. Дуговая сварка выполняется электрической дугой и разделяется на множество видов.
2. Электрошлаковая сварка – электрический ток проходит через расплавленный шлак. Ее также можно классифицировать по виду, количеству электродов, колебаниям электрода.
3. Электронно-лучевая сварка – нагрев осуществляется с помощью энергии ускоренных электронов. Классификация зависит от наличия и направления колебаний электронного луча.
4. Плазменная сварка – для нагрева используется сжатая дуга, а источником энергии является плазменный ток.
5. Световая сварка – плавление выполняется мощным световым лучом: солнечным, лазерным, угольной дугой, лучом лампы накаливания, светом дуговой газоразрядной лампы. Классификация зависит от источника излучения.
6. Газовая сварка – высокую температуру получают с помощью нагрева газовой смеси (кислорода и горючего газа) на газовой горелке. В основе классификации лежит вид используемого горючего газа.
7. Термитная сварка – металлические элементы нагреваются от жидкого термитного металла, который одновременно служит присадочным материалом в месте образуемого сварного стыка по всему сечению.
8. Литейная сварка – подготовленный для скрепления участок детали заливается жидким металлом, отдельно разогретым до высокой температуры.

• Комбинированная сварка.

К термомеханическому классу относится метод скрепления элементов путем нагревания и давления.

Комбинированная сварка также делится на несколько видов:

1. Контактная сварка – металл нагревается электрическим током, участок соединения подвергается пластической деформации. Классифицируется по ряду условий.
2. Диффузионная сварка – неразъемное соединение образуется за счет взаимной диффузии на уровне атомов в тонких поверхностных слоях скрепляемых элементов, нагрева (ниже температуры плавления) и длительной выдержки с последующим сжатием. Классифицируется по виду источника нагрева.
3. Прессовая сварка – производится путем давления с равномерным нагревом металла (ниже температуры плавления) с последующим штамповым сжатием.
4. Печная сварка – нагрев происходит в горнах или печах, а пластическая деформация выполняется с помощью давления молота. Бывает трех видов – кузнечная, прокатная, с выдавливанием.
5. Сварка ТВЧ – высокочастотная технология, при которой элементы конструкции нагреваются токами высокой частоты. Подразделяется на два вида – индукционную и конденсаторную.
6. Термитная сварка давлением – для нагрева зоны сварного стыка до температуры, близкой к температуре плавления, используется термит (порошкообразная смесь алюминия или магния с железной окалиной).

• Сварка давлением.

К механическому классу относится метод использования механической энергии и давления.

Выделяют несколько видов сварки металлов давлением:

1. Ультразвуковая сварка – соединение элементов происходит под воздействием ультразвуковых колебаний. Классифицируется по форме сварного соединения.
2. Холодная сварка под давлением – один из видов холодной сварки для металла. Выполняется значительная пластическая деформация зоны скрепления элементов, при этом свариваемые поверхности не нагреваются от внешнего источниками тепла. Классификация зависит от формы сварного соединения и характера деформации – свободной или стесненной.
3. Сварка взрывом – неразъемное соединение обеспечивается путем вызванного взрывом соударения свариваемых частей. По технологии этот способ близок к холодной сварке. Отличие в том, что участок соединения поверхностей нагревается вследствие быстрой пластической деформации.
4. Магнитно-импульсная сварка – сваривание соединяемых элементов происходит в результате их соударения, вызванного воздействием импульсного магнитного поля.

На сегодняшний день разработано огромное количество различных сварочных технологий. Некоторые из них очень часто используются на производстве и при проведении ремонтных работ.

Электросварка как один из основных видов сварки металлов

Электросварка – это один из наиболее распространенных способов создания неразъемного соединения металлических элементов с помощью электрической дуги, которая нагревается выше температуры плавления металлов – до +7000 °C.

Электросварка широко применяется при работе с разнородными сплавами, при соединении разных по толщине материалов. Ее технология позволяет производить сварочные работы не только на открытом воздухе, но и в закрытых помещениях.

Процесс получения надежных неразъемных соединений несложный – металл нагревается и расплавляется с помощью электрического тока. Электросварка классифицируется на три вида:

• ручную;
• полуавтоматическую;
• автоматическую.

Самой распространенной является ручная электросварка. При выполнении работ сварщик самостоятельно определяет наиболее подходящий режим подачи электрода. В полуавтоматическом процессе электродная проволока подается в зону наложения шва с помощью специального устройства.

Автоматический вид сварки металлов используется для выполнения высококачественных операций. Вся работа зависит от функционирования сварочного аппарата. Металл нагревается и плавится под воздействием высокой температуры. Источник электротока может быть постоянным или переменным. Используется не только прямая, но и обратная полярность.

Для любого вида сварки металлов необходим сварочный аппарат. Чаще всего используются простые и компактные инверторы, а также трансформаторы и выпрямители электрического тока. Для ручной дуговой и других видов электросварки требуются сварочные электроды (плавящиеся и неплавящиеся) или электродная проволока.

Пучковая (многоэлектродная) сварочная технология предполагает использование сразу нескольких плавящихся электродов. Процесс горения электродуги может быть закрытым или открытым, когда сварщик может его наблюдать. При сварочном скреплении цветных металлов (алюминия, меди) используются защитные газы: углекислый газ, аргон.

Преимущества дуговой электросварки:

• Экономичный расход электродных материалов.
• Максимальная защита зоны шва.
• Стабильность электродуги обеспечивает наложение шва мелкими чешуйками.
• Медленное охлаждение способствует получению высококачественного шва.
• Субъективные факторы не влияют на сварочный процесс.
• Высокая производительность.
• Не образуются брызги, характерные для других видов сварного соединения.
• Образуется минимальное количество оксидов.
• Не требуются защитные приспособления для глаз, так как дуга находится под слоем флюса.
• Электродуговая технология проста в применении, ее легко освоить.

Недостатки дуговой электросварки:

• Электродуга трудно поддается коррекции.
• Требуется специальное оборудование.
• Высокая стоимость флюсов и специальные условия для их хранения.
• Образующиеся газы вредны для человека.

Но, несмотря на все недостатки, дуговая электросварка является наиболее востребованной. При строгом соблюдении технологии она обеспечивает высокое качество, надежность и долговечность шва.

Особенности газовой сварки

Еще в конце XIX века была разработана технология сплавления металлических элементов с помощью газа. Этот способ обработки металла появился одним из первых.

Усовершенствованная дуговая и контактная электросварка не смогла вытеснить применение газового метода. Газосварка идеально подходит для сваривания высокопрочных сталей, применяется для соединения элементов из чугуна, бронзы, латуни.

При выполнении этого вида сварки металлов высокотемпературное пламя сварочного газа нагревает и расплавляет кромки свариваемых деталей и электродную часть присадочного материала. Расплавленный жидкий металл образует сварочную ванну – область, защищенную пламенем и газовой средой, вытесняющей воздух. Сварочный шов формируется в процессе остывания и отвердения металла.

Для осуществления сварочного процесса используется смесь кислорода и горючего газа, который является окислителем. Самую высокую температуру (+3200…+3400 °C) обеспечивает ацетилен, получаемый в процессе сплавления от химической реакции карбида кальция с обычной водой. Для газосварки также хорошо подходит пропан, его температура горения достигает +2800 °C.

Реже используют газы:

• метан;
• водород;
• пары керосина;
• блаугаз.

Вышеназванные вещества используются реже, так как температура их пламени значительно ниже, чем у ацетилена. Они подходят только для обработки цветных металлов с небольшой температурой плавления, например, меди, бронзы, латуни.

У газосварки есть свои особенности, достоинства и некоторые недостатки.

Главная особенность газосварки – более широкие границы зоны оплавления и невысокая скорость ее нагрева. При определенных условиях это может являться плюсом.

Например, если необходимо соединить элементы или обработать детали из инструментальной стали, чугуна, цветных металлов, сталей специального назначения, для которых требуется плавный нагрев и медленное охлаждение.

Другие достоинства газосварки:

• простота технологического процесса;
• невысокая стоимость оборудования;
• доступность газовой смеси или карбида кальция;
• не нужен мощный источник энергии;
• возможность контролировать мощность и вид пламени;
• выполнение контроля режимов.

Основные недостатки газосварки:

• Относительно невысокий КПД из-за низкой скорости нагрева и значительного рассеивания тепла. Это не позволяет производить скрепление листов металла толщиной от 5 мм.
• Широкая зона нагрева (термического влияния).
• Более высокая себестоимость. Использование ацетилена обходится дороже, чем затраты на электроэнергию при выполнении электросварки.
• Низкий уровень механизации. Газовая технология позволяет реализовывать только ручной вид сварки металла.

Отсутствует возможность использования полуавтоматического способа, а автоматическую газосварку можно производить только с применением многопламенной горелки и лишь при сварке металлов небольшой толщины. Газовая технология относится к сложным и нерентабельным способам создания неразъемных соединений, но довольно востребована при обработке цветных сплавов, чугуна, алюминия.

Характеристики сварки аргоном

Иногда возникает необходимость сплавить металлические элементы, которые невозможно соединить обычными видами сварного скрепления, например, детали из алюминия, титана, меди. Чтобы конструкция получилась прочной и надежной, применяется аргоновая технология.

Этот вид сварки совмещает в себе свойства электродугового и газового способа – необходимо обязательное использование электродуги, применение газа и некоторые технологические приемы формирования шва.

При аргонодуговом виде сварки металлов используется инертный газ аргон. Он покрывает участок образования шва и обеспечивает надежную защиту от окислительного процесса, который может произойти от соприкосновения металлических поверхностей с кислородом, содержащимся в воздухе. Аргон не позволяет кислороду проникнуть в зону сопрягаемых поверхностей.

Сварочные операции могут осуществляться в ручном, полуавтоматическом или автоматическом режиме. В зависимости от режима используется два вида электродов: плавящийся и неплавящийся. В качестве последнего используется вольфрамовая проволока, обеспечивающая прочность соединения даже разнородных металлов.

Преимущества аргонодуговой сварочной технологии:

• Невысокая температура нагрева позволяет сохранить размеры и форму свариваемых элементов.
• Инертный газ аргон тяжелее и плотнее воздуха, он обеспечивает надежную защиту зоны формирования шва от проникновения кислорода.
• Высокая мощность нагрева дуги позволяет выполнять сварочные работы за короткий промежуток времени.
• Простота и доступность сварочной технологии позволяет быстро овладеть навыками.

Недостатки аргонодуговой сварочной технологии:

• Аргон улетучивается при сильном ветре и сквозняках. Это приводит к снижению защиты и ухудшению качества шва. Возникает необходимость проводить аргоновые сварочные работы в хорошо вентилируемых помещениях.
• Сложность оборудования затрудняет настройку режимов.
• При использовании высокоамперной дуги необходимо дополнительное охлаждение соединяемых металлов.

Основное достоинство аргонодуговой технологии – возможность производить неразъемное соединение металлических элементов даже в случаях, когда применение других видов сплавления не дает результата.

Виды защиты металлов при сварке

Разбрызгивание горячего металла является основной проблемой любых сварочных работ. Это происходит не только при ручном электродуговом способе, но и при полуавтоматическом даже в среде защитных газов. Брызги застывают и образуют на поверхности конструкции нагар и другие дефекты, тем самым снижая качество готовых металлоконструкций.

В некоторых случаях, например, из-за расположения шва в труднодоступном месте, нет возможности удалить металлические брызги механическим способом: срубить или отшлифовать. Поэтому рекомендуется зону шва на поверхностях свариваемых элементов предварительно обработать специальными средствами для защиты – пастой или жидкостью от налипания металлических брызг.

На сегодняшний день выпускается множество защитных составов для различных видов сварки металлов:

• жидкие средства, расфасованные в канистры и бутыли, наносятся на металлические поверхности кистью или распыляются через пульверизатор;
• аэрозоли, выпускающиеся в специальных флаконах;
• пасты, расфасованные в металлические или пластиковые банки с широким горлом.

Все защитные средства рекомендуется наносить в строгом соответствии с прилагаемой инструкцией изготовителя.

Сварщики с большим опытом работы иногда пользуются своими рецептами защитных составов. Например, мел, растворенный в воде до консистенции пасты, хорошо защищает поверхности от налипания металлических брызг. Такую самодельную пасту наносят на участок вокруг будущего шва, оставляя чистыми кромки.

По завершении сварочных работ требуется тщательно очистить поверхности шва и зону вокруг него от защитного покрытия. В состав многих средств для защиты металлических поверхностей от брызг входят масляные и жиросодержащие компоненты, значительно снижающие адгезию. Поэтому прежде чем нанести защитный слой, необходимо тщательно обезжирить участок обрабатываемой металлической поверхности.

Изобретатели сварочных технологий внесли большой вклад в развитие научно-технического прогресса. Наряду с уже известными способами создания неразрывного соединения, появились новые виды сварки металла. СМТ технология (Cold Metal Transfer), основанная на холодном переносе металла, позволяет качественно выполнить многие виды сварочных работ.

Новые методы сплавления металлических поверхностей успешно внедряются во все области промышленности, машиностроения и строительства. Именно благодаря сварке человечество получило большие корабли, самолеты, современные автомобили и мосты, способные выдерживать многотонные нагрузки.

Почему следует обращаться к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Виды сварки металлов и их классификация

Сварка металлов

— технологический процесс неразъёмного их соединения местным сплавлением или совместным пластичным деформированием (сжатием), либо комбинированием обоих способов.

В результате сварки металлов возникают прочные связи между атомами и молекулами соединяемых тел — один из важнейших технологических процессов в металлообрабатывающей промышленности, строительстве и на транспорте.

При сварке сплавлением металл в зоне сварки нагревается до расплавления. Жидкий металл соединяемых частей сливается при этом в общую «сварочную ванну», которая по затвердевании превращается в прочный «сварной шов».

Основные виды сварки металлов сплавлением

• Газовая сварка,
• Газоэлектрическая сварка,
• Дуговая электросварка,
• Термитная сварка,
• Электрошлаковая сварка.

Возможна сварка и разнородных металлов.

Сплавка сплавлением не требует особо тщательной зачистки соединяемых поверхностей, загрязнения удаляются из металла, всплывая на поверхность сварочной ванны.

К недостаткам сварки сплавлением относятся возможный перегрев металла и резкое местное изменение его структуры и состава.

При сварке металлов давлением с нагревом металл доводится до «сварочного жара», т. е. температурного интервала, в пределах которого он остаётся еще твёрдым, но уже хорошо сваривается в результате приложения давления. (Газопрессовая сварка, Контактная электросварка, Кузнечная сварка).

При сварке с давлением без нагрева (холодной) соединяемые части сдавливают, заставляя одновременно металл течь вдоль поверхности раздела, что необходимо для некоторого очищения от окислов и сближения металлов с целью усиления атомного взаимодействия. Таким образом сваривают детали из алюминия, свинца, олова, меди, серебра и др. цветных металлов и сплавов в не очень ответственных соединениях.

Еще одной разновидностью является сварка трением.

Газовая сварка

Газовой сваркой называют

— процесс сварки металлических частей путём местного нагрева их газокислородным пламенем до температуры плавления.

Сварное соединение образуется без приложения усилий сжатия, в результате затвердевания расплавленного металла.

В качестве горючего применяется обычно ацетилен. Для сварки чугуна и цветных металлов могут применяться метан, пропан-бутановая смесь, нефтяной газ и др.

Часто газовая сварка выполняется с введением в расплавленный основной металл присадочного прутка.

В зависимости от расположения пламени горелки и присадочного прутка по отношению к сварному шву различают «левую» и «правую» сварку.

• При «левой» сварке горелка и присадочный пруток передвигаются справа налево; сваренный шов остаётся позади горелки.
• При «правой» сварке горелка и присадочный металл перемещаются слева направо, пламя направлено па уже сваренную часть шва.

При «правой» сварке качество сварного соединения и производительность труда выше, однако из-за опасности пережога она применяется обычно лишь к металлу толщиной более 3—5 мм.

Газовая сварка применяется для неразъёмного соединения тонкостенных стельных деталей, изделий из чугуна, цветных металлов и сплавов, а также при наплавке твёрдых сплавов.

Газоэлектрическая сварка

Газоэлектрическая сварка

— вид дуговой электросварки: способ соединения металлических частей местным расплавлением их электрической дугой в среде защитного газа.

В зависимости от защитной среды и приёмов выполнения различают ряд разновидностей. При газоэлектрической сварке плавящимся электродом дуга располагается между свариваемым изделием и подаваемым в зону сварки электродом, который, оплавляясь, каплями переходит в шов (рис., а).

Схема газоэлектрической сварки: а — плавящимся электродом; б — неплавящимся электродом; 1 — токоподводящнй мундштук; 2 — газовое сопло; 3 — струя защитного газа; 4 — сварочная дуга; 5 — сварочная ванночка; в — шов; 7 — свариваемый металл; 8 — присаживаемый металл.

При газоэлектрической сварке неплавящимся вольфрамовым или угольным электродом (рис., б) шов образуется в результате расплавления металла свариваемых изделий, в некоторых случаях в электрическую дугу дополнительно вводят присадочный металл в виде прутка.

Наибольшее распространение получила аргонодуговая сварка ( в защитной среде аргона) ввиду универсальности её применения и высокого качества сварки различных металлов и сплавов. Для аргонодуговой сварки плавящимся электродом пользуются также смесями аргона с кислородом (1—5%),что даёт более мелкокапельный перенос электродного металла.

С целью уменьшения расхода дефицитного аргона иногда применяют комбинированную газовую защиту зоны сварки, в центре — аргон, по периферии—другие защитный газ, например углекислый. Для соединения деталей из углеродистых и нержавеющих сталей получает всё большее применение сварка в среде дешёвого углекислого газа.

Для повышения производительности и качества используют также газошлаковую защиту, например, применяя в качестве присадочного металла специальную проволоку, или вводят в зону сварки флюс.

При атомноводородной сварке в дугу между вольфрамовыми электродами подаётся струя водорода Н2, который при этом частично диссоциируется, превращаясь в атомарный водород Н2. Водород эффективно защищает в процессе сварки металл от окисления. Соприкасаясь с относительно холодной поверхностью свариваемого металла, атомарный водород вновь превращается в молекулярный, с выделением тепла, ранее затраченного на диссоциацию.

Притом водород сгорает, что даёт дополнительное тепло. В результате, у поверхности свариваемого металла развивается высокая температуpa (около 3700 °), благодаря чему и происходит сварка. Атомноводородная применяется при изготовлении особо ответственных тонкостенных конструкций из высокоуглеродистых и легированных сталей, а также из алюминиевых сплавов (в последнем случае применяются специальные флюсы).

Газопрессовая сварка

Газопрессовая сварка

— процесс сварки металлов, при котором соединяемые металлические части стыкуются, одновременно по всей площади стыка нагреваются многопламенными горелками в зависимости от способа — либо до оплавления, либо до пластического состояния, затем сжимаются с осаживанием специальными устройствами.

В качестве горючего применяется обычно ацетилен. Свариваются в основном детали из стали, латуни, меди, алюминиевых сплавов. Газопрессовая сварка применяется как в цеховых, так и в строительно-монтажных и полевых условиях.

Кузнечная сварка

Кузнечная сварка (горновая сварка)

— вид сварки металлический частей деталей, нагретых в местах соединения до тестообразного состояния, а затем совмещённых и обжатых по месту совмещения под молотом или прессом.

Сварка применяется для соединения стальных поковок, а также для наложения («наварки») высококачественной стали в ответственных местах изделий.

Хорошо сваривается малоуглеродистая сталь (до 0,25—0,3% С), сталь с 0,45% С и более сама почти не поддаётся кузнечной сварки и лишь может быть наварена на мягкую сталь.

Для растворения окалины и разжижения сварочных шлаков, образующихся при нагреве стали и препятствующих соединению не окислённого металла в месте сварки, оно обычно перед обжатием посыпается флюсом (песком), при обжатии все эти жидкие неметаллические компоненты из шва выдавливаются.

Термитная сварка

Термитная сварка

— способ сварки металлов, при котором их нагрев, а также образование расплавленного присадочного металла нужного состава осуществляются в результате химической реакции в термите. Которая применяется для сварки стали, реже для сварки чугуна и наплавки твёрдых сплавов.

Различают два вида термитной сварки давлением и плавлением.

При сварке давлением используется лишь теплота шлаков и термитного металла для нагрева соединяемых деталей. Примером удачного применения давлением является сварка железных проводов связи на линии при помощи магниевого термита, длительность такой сварки несколько секунд.

При сварке плавлением термитный металл между соединяемыми поверхностями вместе с расплавленным металлом деталей образует литой шов. Для легирования термитного металла Mn, Si, Сг, Мо и др. элементами в термит вводят окислы этих металлов или ферросплавы. Так можно получить сталь различного состава и свойств, например при сварке рельсов. Свариваемые концы плавлением заключаются в огнеупорную форму. Термитная сварка в ряде случаев успешно заменяется электрошлаковой сваркой.

Контактная электросварка

Контактная электросварка

— один из способов сварки металлов, при котором нагрев места соединения (контакта) свариваемых частей производится протекающим по ним электрическим током. В процессе электросварки детали в месте соединения сдавливаются.

Электрический ток подводится к деталям через электроды из меди или медных сплавов.

По типу сварных соединений различают три основных вида контактных электросварки:

• точечную,
• шовную,
• стыковую.

При точечной электросварке (рис. 1) соединение между деталями осуществляется по сравнительно небольшой площадке («точке»).

Рис.1 Схема точечной сварки.

Наиболее прочные соединения получаются при расплавлении металла в контакте между деталями, с образованием литого ядра в форме чечевицы. Точечная контактная электросварка применяется для соединения деталей толщиной от сотых долей миллиметра до 4—5 мм, реже — более толстых.

Разновидностью точечной является рельефная сварка: благодаря наличию на одной из деталей нескольких выступов — рельефов (рис. 2), сварка происходит одновременно в нескольких точках, рельеф может иметь вид и замкнутой фигуры.

Рис.2 Схема рельефной сварки.

При шовной контактной электросварке образуется непрерывный ряд точек, частично перекрывающих одна другую. Получить такой шов проще всего на машине с электродами в виде вращающихся роликов (рис. 3).

Рис.2 Схема шовной сварки.

При стыковой контактной электросварке (рис. 4) соединяются детали, имеющие в месте соединения одинаковые поперечные сечения.

Сварка может производиться одним из двух методов.

1. Метод сопротивления сводится к тому, что детали сдавливаются и притом нагреваются током.
2. При сварке методом оплавления детали, к которым подведено напряжение, медленно сближаются и между ними возникают местные контакты, в районе которых металл быстро нагревается до плавления. Постепенно торцы деталей равномерно нагреваются до высокой температуры, после чего детали сдавливаются, ток выключается.

Рис. 4. Схема стыковой сварки.

Контактная электросварка является одним из наиболее производительных и легко автоматизируемых способов сварки.

Она находит широкое применение во многих отраслях промышленности и строительства, в частности в условиях механизации и автоматизации производства.

Сварка металла и способы сварки.

В любой мастерской авто или мотолюбителя, изготавливающего и ремонтирующего многие детали самостоятельно, без применения сварочного оборудования очень сложно изготовить что-то стоящее или отремонтировать, например, кузов. В нашем современном мире сварочное оборудование стремительно совершенствуется и не так давно начали появляться довольно универсальные плазменные сварочные аппараты, обладающие многими функциями резки и сварки металла. И некоторые из них я обязательно опишу в ближайшем будущем. Но, основной недостаток этих современных аппаратов, это их немалая цена, которая для авто-мотолюбителей в глубинке может быть неподъёмной. Поэтому, большинство мастеров пользуются проверенными временем сварочными аппаратами прошлого поколения, основное преимущество которых — их небольшая цена и большая надёжность. К тому же, если что- то когда- то и ломается, то заменяемая любая деталь очень распространена и недорога.

Существуют два основных вида сварки металла — это электросварка и газовая сварка. Каждый вид я постараюсь описать подробно.

Электросварка делится на несколько способов .

• Ручная дуговая сварка плавящимся электродом. Здесь, свариваемые детали 1 (см рисунок 10) нагреваются электрической дугой 2, горящей между ними и электродом 3. Дуга расплавляет кромки деталей и электрод при перемещении дуги вдоль кромок, образуется сварной шов. Это самый распространённый и дешёвый способ сварки  и он применяется повсеместно: в морском и речном судостроении, вагоностроении, в производстве различных резервуаров, строительных конструкций, при строительстве мостов, зданий, а то и просто на даче.
• Ручная дуговая сварка неплавящимся электродом. Свариваемые детали 1 (рисунок 11) нагреваются дугой 2, горящей между деталями и угольным графитовым или вольфрамовым электродом 4. Для образования шва в зону дуги подают присадочную проволоку 3. Отбортованное (с загнутыми кромками) соединение из тонкого металла можно сваривать без присадочной проволоки. Применяют этот способ сварки при изготовлении бочек для горюче-смазочных материалов (сварка по отбортовке), корпусов генераторов и стартеров для автомобилей (на производстве), для наплавки твёрдых сплавов, при изготовлении корпусов больших конденсаторов.
• Автоматическая дуговая сварка под флюсом. Сварка производится дугой, горящей между изделием 3 и электродной проволокой 1.Проволока 1 (рисунок 13) подаётся в зону сварки механизмом 2. Головка перемещается автоматически вдоль кромок. Неиспользованный (лишний) флюс отсасывается через шланг 4 в бункер 5. Этот процесс сварки отличается большой производительностью и высоким качеством шва, и широко применяется на производстве при изготовлении резервуаров, узлов мостов, паровых котлов, железнодорожных вагонов, при изготовлении труб больших диаметров, статоров генераторов, для сварки станин металлообрабатывающих станков.

Есть ещё и электрошлаковая сварка, полуавтоматическая сварка под флюсом, контактная стыковая сварка сопротивлением, стыковая сварка оплавлением, точечная сварка, шовная сварка, электроннолучевая сварка, сварка токами высокой частоты- индукционная и другие виды, все они применяются на производстве. Для гаражных целей эти способы не применимы из-за габаритов, стоимости и из-за их главного назначения — только на автоматизированном потоке.

Для гаражной  мастерской больше всего подходят сварка плавящимся электродом в защитном газе( углекислотном) и сварка неплавящимся вольфрамовым электродом в защитном газе ( аргоне), их я и опишу более подробно.

Дуговая сварка неплавящимся вольфрамовым(цериевым) электродом в среде защитного газа. Это ,на мой взгляд, самый качественный вид сварки, позволяющий сваривать практически любой металл (только меняется присадочный пруток) с очень качественным швом. Для защиты расплавленного металла от окисления кислородом воздуха применяют инертные газы — аргон, гелий,  активные газы — азот, водород, углекислый газ и смеси газов : аргон с кислородом, аргон с азотом и аргон с углекислым газом, что способствует получению наплавленного металла (сварочного шва) с высокими механическими свойствами.

Защитный газ подводят (см. рисунок) к сварочной дуге 1 по мундштуку 2, в который вставлен электрод 3 из вольфрама. В процессе сварки в дугу для заполнения шва вводят присадочную проволоку 4 (пруток), но тонкий металл (даже фольгу) с отбортовкой, можно сваривать без присадочной проволоки. Аргоно-дуговая сварка является одним из передовых процессов в настоящее время и используется во всех, более или менее, продвинутых кастом ателье. Этим способом осуществляют сварку углеродистых и легированных сталей с получением очень качественного шва, а так же магниевых и алюминиевых сплавов, меди и её сплавов, нержавеющей стали  и для сварки таких редких металлов как титан, цирконий, ниобий и др.

Применяют ,так же, сварку вольфрамовым электродом с комбинированной газовой защитой — внутренний слой, защищающий электрод и дугу из аргона, а наружный слой, защищающий ванну — из углекислого газа. Это снижает на 75% расход аргона, заменяемого более дешёвым углекислым газом и в целом удешевляет сварку.

Из инертных газов наиболее широко применяют аргон и ,как я уже говорил, аргонно-дуговая сварка позволяет получать сварные соединения высокого качества и для многих металлов и сплавов. Аргон в газообразном состоянии транспортируют и хранят в стандартных баллонах (по ГОСТ 949-73) под давлением 150±5 кгс/см² или 200±10 кгс/см² (при 20°С). Бывает жидкий аргон, хранящийся в сосудах Дьюара, но он не распространён. Газообразный аргон немного тяжелее воздуха, поэтому , его струя надёжно и длительно удерживается в зоне сварки и хорошо защищает сварочную ванну. Газообразный и жидкий аргон бывает трёх сортов : высший, первый и второй . Соответственно, в них содержится аргона 99,988;   99,98 и  99,95%. Баллоны для аргона окрашивают в серый цвет с зелёной полосой и зелёной надписью — «Аргон чистый».

На аргоновый баллон монтируют редуктор понижения давления.  Их сейчас множество в продаже и описывать их нет смысла, скажу только одно, что следует покупать фирменное изделие. Пусть будет дороже, зато на долгие годы работы. Ещё при Союзе (я считаю, что тогда много чего было качественным) выпускали довольно качественный редуктор ДЗД — 1 -59М, который комплектовался редуктором расхода газа с набором сменных дюз, которые позволяли установить расход газа от 3,2 до 59 л/мин.

Так вот, кому посчастливится найти такой редуктор,  при его установке на баллон ротаметр не требуется, так как для аргонно-дуговой сварки применяют ротаметры (расходомер воздуха). Точно установить расход защитного газа за единицу времени очень важно для получения качественного шва. Ротаметр состоит из стеклянной трубки с делениями и поплавка, который перемещается в ней.  По подъёму поплавка определяется расход газа. На концах трубки находятся штуцеры для входа и выхода газа, а так же регулировочный краник для уменьшения или увеличения количества газа. Технические характеристики ротаметров приведены в таблице 77.

Сварочные аппараты для сварки в среде аргона. В современном мире очень бурно развивается электроника и не только.  Сейчас имеется огромный выбор сварочных аппаратов с множеством настроек и функций. И как известно, хорошее качество стоит денег.  От этого и надо исходить при покупке сварочного аппарата. Определяющим моментом при покупке, так же, является металл, который вы собираетесь варить в основном, и какую максимальную толщину металла вы собираетесь проваривать, без потери качества провара металла и качества шва. Так как максимальный ампераж сварочного аппарата напрямую зависит от толщины свариваемого металла,  желательно, ампераж должен быть ещё и с небольшим запасом по силе тока (это предотвратит перегрев аппарата).

Ниже я приведу таблицу (из двух частей), на которой видна зависимость силы тока и напряжения, от толщины свариваемого металла. Так же, на ней показана подготовка кромок металла перед сваркой и необходимые сварочные зазоры для получения шва нормального качества. И обратите внимание, что толстый металл (от 8 мм до 40 и более) нужно проваривать в несколько проходов, несмотря на большую мощность( силу тока в Амперах) сварочного аппарата. В несколько проходов я сваривал скобу английского колеса (см. здесь), которая имела толщину 20 мм.

Еще одним главным критерием при выборе сварочного аппарата является его универсальность. И я советую приобретать универсальный аппарат, а именно, в маркировке должны быть буквы TIG AC/DC, это значит, что данный сварочный аппарат имеет переключаемые функции  переменного и постоянного тока. Ведь, при сварке стали, нетолстой меди, титана, нужен постоянный сварочный ток, а для качественной сварки алюминия, магния и меди большой толщины, где требуется удаление окислов с свариваемой поверхности, нужен переменный сварочный ток. И значит, приобретая сварочный аппарат этой маркировки — TIG AC/DC и с функциями обоих токов, у вас появляется возможность варить почти все металлы.

Маркировка TIG DC ставится на аппаратах аргонно-дуговой сварки с возможностью работы только на постоянном токе и значит, вы сможете варить только сталь, титан и тонколистовую медь, а алюминий и его сплавы вам будет недоступен. Поэтому, учтите это при покупке, несмотря на то, что эти аппараты дешевле аппаратов TIG AC/DC. Но я считаю, что следует переплатить, но зато приобрести универсальный аппарат.

Ещё один нюанс следует учесть при покупке — это приобретать традиционный аппарат с надёжным трансформатором или купить более современный инверторный аппарат. Я считаю, что желательно приобрести инвертор, так как он имеет более плавные регулировки тока, меньшую массу и габариты, но не это главное. Основной главный, на мой взгляд, принцип инверторных аппаратов AC/DC, является использование двойного инвертора и создание полуволн прямоугольной формы, которая делает сварочную дугу более стабильной, увеличивает тепловложение и очищающий эффект, что особенно важно для алюминия, с его свойством быстро окисляться на воздухе, буквально сразу после зачистки.

Ещё одно важное свойство современных инверторных аппаратов AC/DC Pulse — это наличие функции импульсного режима и на постоянном, и на переменном токе. По сравнению с обычным режимом, импульсный режим уменьшает тепловложение, улучшает стабилизацию дуги, особенно на малых токах, и кроме того, оказывает положительное металлургическое воздействие на сварочный шов, позволяя получить мелкозернистую структуру шва (более прочную).

При покупке не забудьте учесть, что многие более мощные сварочные аппараты, расчитаны на напряжение 380 вольт, что не применимо в большинстве частных гаражных мастерских. Поэтому, ищите аппарат на 220 вольт, что в принципе несложно, при мощности не более 200 ампер. В интернете множество аппаратов различных фирм, поэтому описывать отдельно каждый мне нет смысла, к тому же, ко многим аппаратам прилагается инструкция с таблицей тактико-технических характеристик.

Посоветую только приобретать сварочный аппарат (особенно инверторный) европейских  или американских фирм, но не азиатских. Аппарат из Европы может стоить, чуть ли, не в два раза дороже китайского, но зато, он прослужит вам долгие годы без поломок. Сейчас неплохие сварочные аппараты начали делать в России.  Подробнее узнать о их качестве можно на форумах по данной тематике в интернете. Ведь, когда много людей хвалят какое-то изделие, согласитесь, это лучше, чем похвала одного человека.

Дуговая полуавтоматическая сварка плавящимся электродом (проволокой) в защитных газах. Этот вид сварки очень распространён из-за своей производительности и дешевизны, так как сварочная проволока и углекислый газ довольно дёшевы. Сварка производится дугой между изделием и электродной проволокой, которая подаётся в зону сварки подающим механизмом по специальному шлангу с Боудёновской стальной или тефлоновой (для нержавеющей проволоки) оболочкой.

Этот способ характерен большой производительностью и хорошим качеством шва, но в большинстве кастом-мастерских его используют для прихватки деталей, а последующую проварку ведут аргонно-дуговой сваркой. При умелом использовании и с большим опытом, этим видом сварки можно варить стальные детали со швами не хуже, чем при аргонно-дуговом способе, но главный недостаток этого вида сварки — это довольно большое разбрызгивание капель металла, и невозможность качественной сварки алюминия и его сплавов (и хотя им можно варить алюминий, но аргонно-дуговой аппарат несомненно варит лучше). Но я считаю, что полуавтомат необходим в любой мастерской, так же, как и более дорогой аргонно-дуговой сварочный аппарат.

сварочный полуавтомат с рабочим и сглаживающим трансформатором.

Для сварки применяют активный углекислый газ (СО2) — двуокись углерода- наиболее распространённый и дешёвый защитный газ при сварке плавящимся электродом. Окисление металла шва, выделяющимся при сварке из углекислого газа свободным кислородом, нейтрализуется содержащимся в электродной проволоке раскислителями.

Основные свойства углекислого газа: газ бесцветен и не ядовит, плотность при атмосферном давлении и 20°С равна 1,98 кг/на м³. Температура сжижения газа при атмосферном давлении минус 78,5°С. Выход газа из 1 кг жидкой углекислоты 505 л.(при 0°С). По ГОСТу 8050-76 выпускается углекислый газ трёх марок: сварочный, пищевой и технический с содержанием двуокиси углерода не менее 99,5; 98,8; и 98,5% соответственно.

Содержание водяных паров в сварочном углекислом газе при температуре +20°С, и давлении 760 мм ртутного столба, не должно быть более 0,184 г/м³. Для сварки может использоваться и пищевой углекислый газ, но обязательно с предварительной осушкой. В стандартный 40-литровый баллон вмещается 25 кг жидкой углекислоты, которая занимает не полный объём баллона. Давление газообразной углекислоты в баллоне, примерно 60 — 70 кг/см². Баллон окрашивают в чёрный цвет и имеют жёлтую надпись СО2 сварочный (или углекислота).

Сварочный полуавтомат. Слово полуавтомат означает, что проволока подаётся с помощью подающего механизма (см. фото) и сварочный зазор регулируется автоматически, а продольно перемещать проволоку необходимо  вручную. При покупке, с полуавтоматами так же как и с другими типами сварочных аппаратов — чем лучше качество, тем дороже. Опять же, не советую брать азиата, желательно приобрести аппарат Европейский или Российский.

Постарайтесь найти аппарат с двумя трансформаторами (мне изготовили такой на заказ, см. фото). Один трансформатор рабочий (квадратный), а другой сглаживающий ( мощный круглый тероид), который позволяет выпрямить ток (помимо диодного моста) и полностью сгладить синусоиду выпрямленного тока. Это позволяет сделать шов менее пористым и более прочным и качественным. Этим аппаратом я свариваю металл от фольги и миллиметрового листа (например, баки см. здесь) до 25 мм плиты. Если необходимо сварить такой толстый металл, то я варю его в несколько проходов, предварительно нагрев металл газовым резаком.

Так же, в продаже есть более лёгкие инверторные сварочные аппараты и у них тоже есть функция полного сглаживания тока, но они  дороже трансформаторных аппаратов. Редуктор для углекислотного баллона можно использовать углекислотный и кислородный, но я ещё установил и ротаметр (расходомер), можно варить и без него, но он позволяет более точно настроить количество газа для сварки очень тонкого металла.

При сварке пищевой углекислотой советую установить перед редуктором специальный осушитель, а если его нет, то советую использовать только сварочную углекислоту, особенно при сварке тонколистового металла.

Подробнее о выборе сварочного полуавтомата я написал вот в этой статье. Напоследок советую посмотреть полезный видеоролик чуть ниже, в котором я показываю и рассказываю, как изготовить простое, но очень полезное приспособление для сварки листового металла, которое позволит даже новичкам идеально сварить два стальных листа (или вварить какой то фрагмент) которые будут выставлены идеально ровно, относительно друг друга и с одинаковым зазором, по всей длине кромок. И в итоге, после сварки и шлифовки сварных швов, можно будет обойтись без шпаклёвки, или с минимальным её количеством.

А эту статью заканчиваю и надеюсь, что она будет полезна сварщикам новичкам и поможет определиться с выбором способа сварки и с выбором соответствующего сварочного аппарата, успехов всем.

 

 

Список пяти важных сварочных процессов и оборудования

Сварка – это процесс соединения двух одинаковых или разнородных материалов, в основном металлов или термопластов. Процесс сварки включает приложение тепла для плавления материалов и добавления присадочного материала. Этот процесс повсеместно применяется в производстве металлов как один из наиболее эффективных способов соединения. Благодаря тому, что сварка широко используется в различных сферах применения, с годами появилось несколько типов сварочных процессов.Сегодня доступно более 30 различных методов сварки. Однако пять из них используются для более масштабных операций в зависимости от требований. В этом посте рассказывается об этих пяти основных методах сварки.

Список пяти популярных методов сварки

Большинство производителей используют эти пять популярных методов сварки из-за очевидных преимуществ, которые они предлагают.

1. Газовая дуговая сварка металла / металла в среде инертного газа (GMAW / MIG): Дуговая сварка металлическим электродом в газовой среде или сварка в среде инертного газа является наиболее популярным из всех методов сварки.В этом методе используется присадочный электрод. Этот присадочный металл заполняется между двумя соединяемыми деталями. В процессе сварки подается присадочный материал и происходит короткое замыкание сварочной точки, образуя дугу инертного газа. Этот процесс предпочтителен в автомобильной и строительной отраслях. Обычно он используется для сварки металлов, таких как нержавеющая сталь, медь, никель и т. Д.
2. Дуговая сварка защищенного металла (SMAW): Для этого типа сварки требуется плавящийся электрод из присадочного материала.Этот метод не требует использования защитного газа, так как электрод покрыт флюсом. Кроме того, загрязнение воздуха не влияет на этот вид сварки. Это метод электросварки, при котором плавящийся электрод подается в сварное соединение путем пропускания электрического тока через сам электрод. Этот способ сварки популярен для изготовления прочных сварных швов. Предпочтительно там, где требуется тяжелое изготовление.
3. Газовая сварка вольфрамовым электродом в среде газа / вольфрамовым инертным газом (GTAW / TIA): Этот тип сварки отличается неплавящимся типом вольфрамового наполнителя, который подается через сварочный пистолет.Инертный газ также подается через сам сварочный пистолет. Обычно в качестве инертного газа используют аргон. В этом методе сварочная дуга формируется, когда электрически заряженный неплавящийся вольфрамовый наполнитель контактирует с свариваемым материалом. Этот метод часто считается самым чистым из всех видов сварки. Обычно его предпочитают для сварки цветных металлов, таких как алюминий, никель, медь и т. Д.
4. Сварка порошковой проволокой (FCAW): Это процесс непрерывной подачи.Этот метод похож на MIG, однако в нем используется U-образная электродная проволока с флюсом. Основным преимуществом этого метода сварки является более высокий КПД электрода. Кроме того, не требуется внешний защитный газ.
5. Газовая сварка (GW): Этот метод включает смесь кислорода и ацетилена. Сварочный пистолет вручную заполняется расплавленным основным металлом и присадочным металлом. Этот метод подходит для сварки тонких листов. Однако он может не выдержать сварку при изготовлении тяжелых металлов.

Теперь, когда обсуждаются различные методы сварки, важно отметить, что производители металла и разные типы сварщиков выбирают один из этих методов, учитывая требования к применению. Кроме того, для производителя важно иметь эффективное оборудование для выполнения высококачественной сварки. Вот почему вы должны приобретать сварочное и металлообрабатывающее оборудование от надежных поставщиков услуг, таких как Woodward Fab. Компания является одним из ведущих поставщиков сварочного оборудования в США.Их сварочное оборудование MIG и сварочные аппараты TIG пользуются популярностью на различных предприятиях по производству металла из-за предлагаемых ими преимуществ. Компания также предлагает аксессуары, такие как сварочные позиционеры, сварочные столы, аппараты плазменной резки и сварочные маски.

Сообщения в блоге по соответствующему сварочному оборудованию:

1. 8 важных советов по повышению безопасности при сварке
2. Как подготовить металл к сварке?
3. Сварочное оборудование 6 обязательных для начинающих сварщиков
4. Сварочные инструменты для начинающих
5. 5 основных сварочных инструментов, необходимых для точной и безопасной сварки
6. Различия между сваркой и производством листового металла
7. Распространенные ошибки, которых следует избегать при выборе сварочного аппарата
8. Различия между сваркой листового металла и пайкой листового металла?

Процесс сварки | HowStuffWorks

Мы все подготовлены и готовы приступить к сварке.Большинство сварочных работ, выполняемых сегодня, можно разделить на две категории: дуговая сварка и сварка горелкой.

Дуговая сварка использует электрическую дугу для плавления рабочих материалов, а также присадочный материал (иногда называемый сварочным стержнем) для сварных соединений. Дуговая сварка включает прикрепление заземляющего провода к сварочному материалу или другой металлической поверхности. Другой провод, известный как электродный вывод, накладывается на свариваемый материал. Как только этот вывод оторван от материала, возникает электрическая дуга.Это немного похоже на искры, которые вы видите, когда отсоединяете соединительные кабели от автомобильного аккумулятора. Затем дуга плавит детали вместе с присадочным материалом, который помогает соединить детали.

Для подачи присадки в сварной шов нужны твердые руки и внимание к деталям. По мере того как стержень плавится, сварщик должен непрерывно подавать присадку в стык небольшими ровными возвратно-поступательными движениями. Эти движения придают сварным швам характерный вид. Слишком быстрое или медленное движение или удерживание дуги слишком близко или далеко от материала может привести к плохим сварным швам.

Дуговая сварка металлическим электродом в защитных оболочках (SMAW или электродная сварка), газовая дуговая сварка металлическим электродом (более известная как металлический инертный газ или MIG , сварка ) и газовая дуговая сварка вольфрамом (часто называемая инертный газ вольфрама или TIG , сварка ) – все это примеры дуговой сварки.

Каждый из этих трех общих методов имеет уникальные преимущества и недостатки. Например, сварка палкой недорога и проста в освоении.Кроме того, он медленнее и менее универсален, чем некоторые другие методы. Напротив, сварка TIG сложна для изучения и требует сложного сварочного оборудования. Однако сварка TIG дает высококачественные сварные швы и позволяет сваривать материалы, недоступные другими методами.

Сварка горелкой представляет собой еще один популярный метод сварки. В этом процессе обычно используется кислородно-ацетиленовая горелка для плавления рабочего материала и сварочного стержня. Сварщик одновременно управляет горелкой и стержнем, что дает ему или ей возможность полностью контролировать сварку.Хотя сварка горелкой стала менее распространенной в промышленности, она все еще часто используется для технического обслуживания и ремонта, а также в скульптурах (подробнее об этом позже).

Разные типы сварки

Автор: G.E. Матис Компания

Для понимания различных типов сварки, которые лучше всего подходят для конкретного проекта, необходимо учитывать множество свойств, областей применения и многое другое. За прошедшие годы было сделано много достижений, которые позволили сварщикам более легко соединять различные металлы и материалы.По мере того, как специализированные методы сварки разрабатываются, чтобы лучше соответствовать потребностям конкретных отраслевых задач, может стать менее ясным, какой вариант лучше всего подходит для выполняемой работы. G.E. Команда экспертов Mathis Company всегда рядом с нашими клиентами, чтобы обсудить проекты, чтобы выбрать лучший вариант из имеющихся.

Чтобы определить, какой тип сварки лучше всего подходит для конкретного проекта, сварщики должны учитывать физические свойства заготовки и присадочного материала, требуемые характеристики продукта, а также необходимое оборудование и источники питания.

Давайте посмотрим на некоторые из наиболее широко используемых сегодня методов сварки и на то, чем они отличаются:

Дуговая сварка под флюсом (SAW)

Требуется непрерывная подача электрода для создания дуги между сварочным стержнем и заготовкой, при этом типе сварки добавляется толстый гранулированный флюс для формирования экрана. В результате получается покрытие из флюса, под которым погружается дуга, чтобы защитить зону сварного шва от атмосферного загрязнения. Этот процесс может быть автоматизирован, механизирован или полуавтоматизирован за счет использования ручного оружия.

Дуговая сварка защищенного металла (SMAW)

Дуговая сварка в экранированном металле (SMAW), обычно называемая «сваркой палкой», представляет собой ручной процесс, требующий сварочного стержня, покрытого флюсом, по которому проходит электрический ток большой мощности. Во время сварки флюсовое покрытие электрода разрушается, образуя слой шлака, а также газовую защиту, защищающую сварной шов, пока он не остынет. Однако для конечных продуктов могут потребоваться услуги отделки, поскольку брызги расплавленного металла являются обычным явлением.

Газовая дуговая сварка металла (GMAW)

Газовая дуговая сварка металлическим электродом, также называемая сваркой MIG (металл в инертном газе), отличается использованием регулируемой непрерывной подачи сплошной проволоки.Универсальный и простой в автоматизации, GMAW требует только, чтобы сварщик направлял сварочную горелку в правильном положении и сориентировался вдоль точки сварки. Электрическая дуга, возникающая между электродом и деталью, нагревает и плавит металлы, чтобы соединиться с ними.

Дуговая сварка сердечником под флюсом (FCAW)

Подобно сварке MIG, в дуговой сварке с сердечником из флюса вместо сплошной проволоки используется трубчатая проволока, заполненная флюсом. FCAW с двойной защитой использует флюс с внешним защитным газом для защиты, в то время как самозащитный FCAW полагается только на флюс для защиты расплавленной сварочной ванны, что делает его идеальным вариантом для наружных применений.Как автоматизированный процесс, FCAW также популярен для проектов, требующих быстрого выполнения работ.

Газовая дуговая сварка вольфрамом (GTAW)

При газовой вольфрамовой дуговой сварке, более известной как TIG (сварка вольфрамовым инертным газом), используется неплавящийся вольфрамовый сварочный пруток (или электрод) для воздействия сильного тепла на основной металл. Это дает автогенный сварной шов путем непосредственного плавления двух металлических частей без присадки. Сварные швы TIG также защищены внешним защитным газом – обычно аргоном.Этот метод позволяет получить прочные и высококачественные сварные швы, хотя процесс может быть кропотливым, требуя особой фокусировки и точности для сварки небольшого промежутка между дугой и заготовкой.

Специальная сварка в G.E. Компания Матис

В G.E. Компания Mathis, наша опытная и квалифицированная команда сварщиков, сертифицирована по стандартам AWS D1.1, D1.6, D9.1 и D10.9. Мы регулярно работаем с износостойкими листами HARDOX, высокопрочными сталями, такими как STRENX, углеродистой сталью, нержавеющей сталью, а также другими сплавами.

Чтобы узнать больше о специальной сварке или обсудить, как наша команда экспертов может помочь в вашем следующем проекте, свяжитесь с нами сегодня.

Современные методы сварки – Производство Buckeye

Сварка имеет древние корни, свидетельствующие о том, что сваренные объекты относятся к средневековью. Но в то время как концепции сварки остаются прежними, новые инструменты, химикаты, способы использования и стандарты безопасности отражают современные технологии и методы.

Современные методы сварки эволюционировали, чтобы обеспечить лучшую производительность, отчасти благодаря современным методам контроля, которые улучшились до такой степени, что мельчайшие дефекты и включения теперь могут быть легко обнаружены задолго до того, как резервуар когда-либо будет введен в эксплуатацию.

Виды сварочных технологий:

Дуговая сварка защищенного металла (SMAW)

В этом процессе, также известном как ручная дуговая сварка металлическим электродом или сварка стержнем, используется плавящийся электрод, покрытый флюсом.Электрический ток используется для образования электрической дуги между электродом и соединяемыми металлами. Заготовка и расходуемый электрод плавятся, и при остывании образуется соединение. По мере укладки сварного шва флюс распадается и выделяет пары, которые служат защитным газом и создают слой шлака, который защищает сварное соединение от атмосферного загрязнения.

Для дуговой сварки в экранированном металле сварщики должны обладать большим опытом и навыками, так как при неправильной работе могут возникать дефекты.

Дуговая сварка под флюсом (SAW)

Обычный процесс дуговой сварки, сварка под флюсом, требует непрерывной подачи плавящегося твердого или трубчатого электрода с металлической сердцевиной. Гранулированный флюс защищает расплавленный сварной шов и зону дуги от атмосферного загрязнения. Толстый слой флюса подавляет ультрафиолетовое излучение и пары, присутствующие при дуговой сварке защищенным металлом.

Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG)

Вольфрам в инертном газе – еще один процесс дуговой сварки. Он использует инертный защитный газ и присадочный металл для защиты сварного шва, который создается с помощью неплавящегося вольфрамового электрода.

Процесс TIG позволяет лучше контролировать сварку, чем SMAW или SAW, и создает более прочное и качественное соединение. Однако это более сложный процесс, требующий высокой квалификации сварщика.

Сварка металлов в инертном газе (MIG)

В этом процессе между расходуемым проволочным электродом и металлом заготовки образуется электрическая дуга, которая нагревает металлы заготовки, заставляя их плавиться и соединяться.

Сварочная инспекция

Сварка критически важного оборудования должна соответствовать техническим условиям на сварку, подготовленным опытным и квалифицированным инженером.Опытный инженер определит метод сварки, материал присадочного прутка, размер сварного шва, количество проходов и методы контроля. Все они будут рассмотрены и утверждены инспектором по качеству (QI).

Традиционно сварные швы проверялись визуально, при этом определенный процент сварных швов проверялся с помощью рентгенограммы. Нет ничего необычного в том, что требуется 100-процентный контроль сварных швов, который потребует полного радиографического контроля. Альтернативой рентгенологическому обследованию является ультразвуковой контроль.Используя дифракцию ультразвукового звука, дополненную методами эхо-импульса, точность ультразвукового контроля почти так же надежна, как и точность рентгенографии.

Требуются сертификаты

Американское сварочное общество (AWS) и ASME предоставляют рекомендации по сертификации сварщиков. В общих чертах, сварщики имеют код для выполнения определенных работ, основанный на сочетании практического опыта, квалификации и способности сваривать образцы купонов, как указано в спецификации на работу. Как правило, сварщик имеет код для выполнения только определенных типов сварки, и этот код необходимо регулярно обновлять.Помимо AWS и ASME, сторонние уполномоченные инспекционные агентства могут быть аккредитованы для проведения инспекций и разрешений на сварку.

Что такое дуговая сварка? – Типы и как это работает

Что такое дуговая сварка?

Дуговая сварка – это процесс сварки, который используется для соединения металла с металлом с использованием электричества для создания тепла, достаточного для плавления металла, а расплавленные металлы при остывании приводят к их связыванию. Сварщики могут использовать как постоянный (DC), так и переменный (AC) ток, а также расходуемые или неплавящиеся электроды.

Это тип сварки, в котором используется источник сварочного тока для создания электрической дуги между металлической палкой («электродом») и основным материалом для плавления металлов в точке контакта. Зона сварки обычно защищена каким-либо защитным газом, паром или шлаком.

Процессы дуговой сварки могут быть ручными, полуавтоматическими или полностью автоматизированными. Дуговая сварка, впервые разработанная в конце XIX века, стала коммерчески важной в судостроении во время Второй мировой войны.Сегодня это остается важным процессом изготовления стальных конструкций и транспортных средств.

Как работает дуговая сварка?

Дуговая сварка – это тип процесса сварки, в котором используется электрическая дуга для создания тепла для плавления и соединения металлов. Источник питания создает электрическую дугу между расходуемым или неплавящимся электродом и основным материалом, используя либо постоянный (DC), либо переменный (AC) ток.

В дуговой сварке используется электрическая дуга для плавления рабочего материала. Сначала к материалу прикрепляется заземляющий провод.Затем сварщик прикладывает вывод электрода к обрабатываемому материалу.

Когда сварщик отводит электрод от материала, он создает электрическую дугу, также известную как продолжающийся плазменный разряд в результате электрического пробоя газа. Сварочные аппараты используют переменный или постоянный ток и используются для получения очень концентрированной узкой точки сварного шва.

Электрическая дуга от источника переменного или постоянного тока создает сильное тепло около 6500 ° F, которое плавит металл в месте соединения двух заготовок.

Дуга может управляться вручную или механически вдоль линии соединения, в то время как электрод либо просто проводит ток, либо проводит ток и одновременно плавится в сварочной ванне, подавая присадочный металл в соединение.

Поскольку металлы химически реагируют с кислородом и азотом в воздухе при нагреве до высоких температур дугой, для сведения к минимуму контакта расплавленного металла с воздухом используется защитный газ или шлак. После охлаждения расплавленные металлы затвердевают, образуя металлургическую связь.

Дуговая сварка

Типы дуговой сварки

Дуговую сварку можно разделить на два разных типа;

Расход электродов	Метод сварки
Тип неплавящегося (неплавкого) электрода	1. Сварка TIG 2. Плазменная сварка
Плавкий электрод	1. Дуговая сварка в экранированном металле 2. МАГ-сварка 3.Сварка МИГ 4. Электрогазовая дуговая сварка (EGW)

Существуют различные виды дуговой сварки. Какой метод дуговой сварки вы используете, в основном зависит от металла. Ниже приводится обзор различных видов дуговой сварки:

Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW)

В этом типе дуговой сварки используются трубчатые электроды, заполненные флюсом. Хотя излучающий поток защищает дугу от воздуха, ни один из передаваемых потоков может не нуждаться в защитных газах. Он идеально подходит для сварки плотных участков толщиной в дюйм или более, поскольку FCAW имеет более высокую скорость наплавки металла шва.

Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW)

Сварка GMAW или MIG защищает дугу с помощью газа, такого как аргон или гелий, или газовой смеси. Электроды имеют раскислители, предотвращающие окисление, поэтому вы можете сваривать несколько слоев.

Этот метод имеет несколько преимуществ: простой, универсальный, экономичный, низкие температуры и легкость автоматизации. Это популярный способ сварки тонких листов и профилей.

Газовая дуговая сварка вольфрамом (GTAW)

GTAW или TIG часто считается самой сложной сваркой.Вольфрамовые электроды создают дугу. Для защиты экрана используются инертные газы, такие как аргон или гелий, или их смесь. При необходимости к присадочной проволоке добавляют расплавленный материал. Этот метод намного «чище», поскольку он не образует шлака, что делает его идеальным для сварочных работ, где важен внешний вид, а также тонкие материалы.

Плазменная сварка (PAW)

В этом методе дуговой сварки используются ионизированные газы и электроды, которые создают струи горячей плазмы, направленные в зону сварки. Поскольку форсунки очень горячие, этот метод предназначен для узких и глубоких сварных швов.Плазменная дуговая сварка (PAW) также хороша для увеличения скорости сварки.

Дуговая сварка в экранированном металле (SMAW)

SMAW – один из самых простых, старых и наиболее адаптируемых методов дуговой сварки, что делает его очень популярным. Дуга возникает, когда наконечник покрытого электрода касается зоны сварки, а затем отводится для поддержания дуги.

Тепло плавит наконечник, покрытие и металл, так что после затвердевания сплава образуется сварной шов. Этот метод обычно используется в трубопроводных работах, судостроении и строительстве.

Сварка под флюсом (SAW)

SAW работает с гранулированным флюсом, который создает во время сварки толстый слой, который полностью покрывает расплавленный металл и предотвращает образование искр и брызг. Этот метод обеспечивает более глубокое проникновение тепла, поскольку действует как теплоизолятор. SAW применяется для высокоскоростной сварки листовой или толстолистовой стали. Он может быть полуавтоматическим или автоматическим. Однако это ограничивается горизонтальными сварными швами.

Электрошлаковая сварка (ESW)

Вертикальный процесс используется для сварки толстых листов (более 25 мм) за один проход.ESW основывается на зажигании электрической дуги до того, как добавка флюса погасит дугу. Флюс плавится, когда расходный материал проволоки подается в ванну расплава, что создает расплавленный шлак на поверхности ванны.

Тепло для плавления краев проволоки и пластины генерируется за счет сопротивления расплавленного шлака прохождению электрического тока. Две медные башмаки с водяным охлаждением следят за ходом процесса и предотвращают стекание расплавленного шлака.

Применение дуговой сварки

Применение дуговой сварки включает следующее.

• Используется при сварке листового металла
• Для сварки тонких, черных и цветных металлов
• Используется для проектирования сосудов под давлением
• Разработка трубопроводов в промышленности
• Используется в автомобильной и домашней отделке
• Отрасли судостроения
• Используется на производстве самолетов и космонавтики, кузовных ремонтов автомобилей, железных дорог.
• Отрасли, такие как строительство, автомобилестроение, механика и т. Д.
• Газовая дуговая сварка вольфрамом используется в аэрокосмической промышленности для соединения многих областей, например, листового металла.
• Эта сварка используется для ремонта штампов, инструментов и в основном на металлах, сделанных из магния и алюминия.
• Большинство обрабатывающих производств используют GTAW для сварки тонких деталей, особенно цветных металлов. Сварочные аппараты GTAW
• используются там, где требуется высокая устойчивость к коррозии, а также к растрескиванию в течение длительного периода времени.
• Применяется в производстве космических аппаратов.
• Используется для сварки деталей малого диаметра и тонкостенных труб, что делает его применимым в велосипедной промышленности.

Преимущества дуговой сварки

Использование дуговой сварки имеет ряд преимуществ по сравнению со многими другими форматами:

• Стоимость: оборудование для дуговой сварки недорогое и доступное по цене, а процесс часто требует меньшего количества оборудования в первую очередь из-за отсутствия газа
• Портативность: эти материалы очень легко транспортировать
• Работы по грязному металлу
• Защитный газ не нужен: процессы могут завершаться во время ветра или дождя, а брызг нет основная проблема
• Высокая скорость сварки
• Обеспечивает очень меньшее искажение
• Меньше дыма или искр
• Достигается гладкая сварка
• Может выполняться в любой атмосфере
• Хорошая ударная вязкость
• Повышенная коррозионная стойкость

Недостатки дуговой сварки

Есть несколько причин, по которым некоторые люди обращаются к другим возможностям помимо дуги. сварка для определенных видов проектов.Эти недостатки могут включать:

• Более низкая эффективность При дуговой сварке обычно образуется больше отходов, чем при многих других типах, что в некоторых случаях может увеличить стоимость проекта. и не у всех профессионалов есть это
• Тонкие материалы, может быть сложно использовать дуговую сварку на некоторых тонких металлах
• Нельзя использовать для химически активных металлов, таких как алюминий или титан

Часто задаваемые вопросы

Что такое дуговая сварка?

Дуговая сварка – это процесс сварки, который используется для соединения металла с металлом с использованием электричества для создания тепла, достаточного для плавления металла, а расплавленные металлы, когда они остывают, приводят к связыванию металлов.Сварщики могут использовать как постоянный (DC), так и переменный (AC) ток, а также расходуемые или неплавящиеся электроды.

Какие бывают виды дуговой сварки?

Дуговую сварку можно разделить на два разных типа;
1. Методы плавления электродов
1.1 Дуговая сварка в экранированном металле.
1.2 MAG сварка.
1.3 Сварка МИГ.
1.4 Электрогазовая дуговая сварка (EGW)
2. Методы использования неплавящихся электродов
2.1 Сварка TIG
2.2 Плазменная сварка

Как работает дуговая сварка?

Дуговая сварка – это тип процесса сварки , в котором используется электрическая дуга для создания тепла для плавления и соединения металлов.Источник питания создает электрическую дугу между расходуемым или неплавящимся электродом и основным материалом, используя либо постоянный (DC), либо переменный (AC) ток.

СВЯЗАННЫЕ СООБЩЕНИЯ

12 различных видов сварки и для чего они подходят – сделать из металла

Есть множество разных способов сплавить металлы. В этом посте я познакомлю вас с несколькими наиболее распространенными и популярными методами. Вот дополнительная информация, которую мы рассмотрим для каждого типа:

• Как работает процесс
• Что он используется для
• Альтернативные названия процесса сварки

Если есть определенный тип сварки, который вас интересует, воспользуйтесь оглавлением, чтобы просмотреть информацию.

Ручная сварка

По мнению большинства, это самый простой вид сварки. Это экономично, легко и недорого установить. Этот тип часто встречается на фермах, строительных площадках и в личных гаражах.

Как работает сварка стержнем

Электроды представляют собой стержни из металла, подобранные в соответствии с свариваемым материалом. Они покрыты флюсом, который при сжигании выделяет защитные газы, которые защищают ванну расплава от загрязняющих веществ и окислителей, таких как кислород.Электроды называются стержнями.

Машина будет пропускать электричество через стержень, который одновременно плавит металл и стержень. Зажим будет заземлять заготовку, так что цепь будет замкнута и электричество сможет циркулировать.

Интересный факт: Сварка палкой получила свое название не от стержней, которые выглядят как стержни. Это потому, что, когда вы учитесь дуговой сварке, учителя говорили ученикам «приклеить сварной шов», имея в виду постукивающее движение, необходимое для удаления шлака и зажигания дуги.

Чтобы увидеть диаграмму того, как все это работает, щелкните здесь.

Какая палочная сварка используется для

Обычно для сварки стальных листов применяется сварка штучной сваркой. Поскольку все, что вам нужно, это электричество и запас стержней, он считается очень мобильным. Обычно этот тип сварки применяется в конструкциях, когда сварка может осуществляться высоко на стальной раме, сваривая вместе пластины и балки. Это также обычное дело в сфере ремонта, особенно тяжелого оборудования.

Также практичен для наружной сварки конструкций, поскольку устойчив к ветреным условиям. Это связано с тем, что сплошной защитный флюс находится буквально прямо у дуги, что делает его отличным вариантом для всех, кто занимается сваркой на открытом воздухе.

Это отличный универсальный вид сварки стали. Это супер просто, легко освоить и легко освоить. Вот почему это, пожалуй, самый распространенный вид сварки во всем мире.

Технически его также можно использовать для сварки чугуна, нержавеющих сталей, алюминия, никеля и медных сплавов, но это встречается реже.Чаще всего используется для стали.

Одним из недостатков сварки штангой является то, что она очень дымная и грязная. Делать это нужно в хорошо проветриваемом помещении, так как пары токсичны. Необходимо счистить много шлака в зоне сварки. Это некоторые из основных причин, по которым многим парням это не нравится.

Альтернативные названия для стержневой сварки

Сварка палкой также широко известна как дуговая сварка. Это случайные имена. Техническое название этого метода – дуговая сварка защищенного металла (SMAW), но также известна как ручная дуговая сварка металла (MMA или MMAW), или дуговая сварка в среде защитного флюса.

Сварка МИГ

Это еще один чрезвычайно распространенный вид сварки. Его относительно легко выучить, и он очень универсален. Это можно сделать вручную или установить на машину или робот для полностью автоматической сварки. Роботизированная сварка MIG безумно быстрая и стабильная.

Как работает сварка MIG

Проволока подается через ручную сварочную горелку, и вокруг нее выходит защитный газ. Нажмите на спусковой крючок, проволока выйдет наружу, и газ будет выпущен.По сути, это система «наведи и стреляй».

Нельзя сказать, что вы можете делать это должным образом без какой-либо подготовки (будь то школа или YouTube). Чтобы научиться правильно устанавливать такие параметры, как скорость подачи проволоки, сила тока и расход газа, потребуется время и практика. Требуется еще больше практики, чтобы научиться плавному движению, необходимому для получения хорошего, стабильного сварного шва.

Если вам нужна диаграмма процесса, щелкните здесь.

Что используется для сварки МИГ

Поскольку это такой непрерывный вид сварки (можно продолжать, пока не закончится катушка с проволокой или не опустеет баллон с газом), это действительно популярный вариант для производства.

Очистка значительно меньше, чем при дуговой сварке. Нет такого тяжелого шлакового покрытия, которое нужно отколоть. Обычно все, что требуется, – это быстрый осмотр с помощью проволочного круга или щетки.

Альтернативные названия для сварки MIG

MIG – это аббревиатура от Metal Inert Gas, и на самом деле это разновидность газовой дуговой сварки (GMAW). Другой тип сварки в среде GMAW, тесно связанный со сваркой MIG, – это сварка металлом активным газом (MAG).

Основное различие между этими двумя типами газов.MIG использует только инертный газ, обычно аргон или гелий, для защиты дуги от окислителей. При сварке MAG используются смеси различных видов газов, чтобы лучше контролировать такие параметры, как стабильность дуги, проникновение сварочной ванны (глубина расплавленного металла) и количество брызг.

Как правило, MIG – это более общий и распространенный тип сварки, тогда как MAG – более специализированный.

Сварка кислородным топливом

Это совершенно другой вид сварки, нежели другие, которые мы рассмотрели до сих пор.В кислородно-топливной сварке вместо электричества используется пламя, создаваемое газами.

Как работает кислородно-топливная сварка

Самый известный вид кислородно-топливной сварки – кислородно-ацетиленовая сварка. Он объединяет кислород и ацетилен, чтобы создать действительно горячее пламя. При необходимости можно использовать присадочный стержень, чтобы добавить больше материала. По сути, это процесс, требующий двух рук.

Пламя сварочной горелки фокусируется на металле и образует расплавленную сварочную ванну.

Одним из ключевых преимуществ кислородно-топливной системы является то, что сварочную горелку можно быстро заменить на резак.У него есть рычаг, который подует в пламя большое количество кислорода, который может превратить толстую сталь в шлак.

Вы также можете использовать более крупный, менее сфокусированный наконечник резака (так называемый бутон розы), чтобы просто нагреть металл. Это может быть способ термической обработки углеродистой стали вручную. Вы также можете использовать это как способ расширения металла для сборки / разборки плотно прилегающих компонентов.

Вы можете многое сделать с помощью этой единой системы.

Понравились схемы? Тогда вам действительно понравится этот.

Для чего используется кислородно-топливная сварка

Это действительно эффективно для листового металла, а тот факт, что он не требует электричества, означает, что он очень мобильный. Только не роняйте танки. Те могут взорваться.

Одним из недостатков этой системы является то, что она медленная. Вы не часто встретите кислородную систему, используемую для сварки в производственных условиях (хотя резаки очень распространены). В основном они используются для ремонта автомобильных выхлопов, на фермах и среди любителей.

Альтернативные названия для кислородно-топливной сварки

Кислородное топливо – это широкий термин, который в основном означает, что вы используете кислород вместе с другим газом в качестве топлива для создания действительно очень горячего пламени. Наиболее распространенным является оксиацетилен, но могут быть и другие, более специализированные газы, используемые для более специализированных применений.

Вы также услышите, как это называется кислородной сваркой или газовой сваркой.

Сварка TIG

Это один из моих личных фаворитов. Сварка TIG – это супер-чистая процедура, и она чрезвычайно универсальна с точки зрения материалов, для которых она подходит.Это также требует значительных навыков, чтобы делать это правильно.

Как работает сварка TIG

Аппарат для сварки TIG оснащен неплавящимся вольфрамовым электродом, который создает ванну расплава. Он не расходуемый, потому что он не имеет двойного назначения одновременно как электрод и присадочный материал, как большинство других видов сварки.

В основном, электричество пропускается через вольфрамовый электрод, который защищен инертным газом (обычно аргоном или гелием) для защиты зоны сварки. Это только расплавит материал.Если вам нужно добавить больше материала для увеличения площади сварного шва, используется присадочный стержень. Это дает огромную гибкость и контроль над процессом.

Причина, по которой это так сложно, заключается в том, что у вас есть сварочный пистолет (где находится вольфрамовый электрод) в одной руке, а присадочный стержень – в другой. И поскольку это недостаточно сложно, вы управляете потоком электричества с помощью ножной педали.

Вы получаете феноменальный контроль, но одновременно многое происходит.Это одна из причин того, что этому труднее научиться.

Одна из моих любимых особенностей сварки TIG – это то, что она очень чистая. Он не выделяет дыма и смога, которые образуются при большинстве других видов сварки, и на самом деле не разбрызгивается (если вы все делаете правильно). Сварочные станции TIG обычно безупречны.

Если вы хотите увидеть схему компонентов сварочного аппарата TIG в действии, щелкните здесь.

Что используется для сварки TIG

Хотя вы можете абсолютно точно использовать сварочный аппарат TIG для стали, он особенно удобен для других металлов, таких как нержавеющая сталь, алюминий и титан.Хорошо выполненный сварной шов TIG отличается исключительно высоким качеством и прочностью.

Его можно использовать для сварки очень тонких участков металла, но это медленный процесс по сравнению с MIG или дуговой сваркой.

Это действительно распространенный вид сварки для монтажников, работающих с нержавеющими трубами, а также в автомобильной и авиакосмической промышленности.

Альтернативные названия для сварки TIG

TIG означает «вольфрамовый инертный газ», но его также часто называют GTAW – газовая дуговая сварка вольфрамом.

Хорошо, это три наиболее распространенных типа сварки с точки зрения того, чем люди будут делать карьеру. Теперь перейдем к более специализированным сварочным процессам.

Почему?

Потому что это круто.

Дуговая сварка порошковой проволокой

Дуговая сварка порошковой проволокой часто обозначается аббревиатурой FCAW. Это не так просто сказать словом. Это похоже на то, как сердитый цыпленок ругается на вас. В любом случае…

Это настолько похоже на сварку MIG, что многие путают их.Однако есть несколько отличий, которые стоит знать.

Что касается принципа работы, FCAW не использует защитный газ, как MIG. Это делает его довольно удобным, так как вам понадобится только машина и провод, и вам не нужно беспокоиться о наполнении резервуара аргоном.

Вместо этого у станка FCAW есть флюс, который находится внутри проволоки. Думайте об этом почти как об установке для перевернутой дуговой сварки (где флюс находится снаружи).

Вот как это выглядит.

С точки зрения результатов, эти двое не равны.FCAW более удобен для любителей, но MIG обеспечивает лучшую сварку. FCAW более склонен к пористости сварного шва, и при сварке может образовываться действительно большое количество неприятного дыма и дыма. Сама проволока тоже дороже.

Одним из способов уменьшения пористости является использование внешнего защитного газа в дополнение к сердечнику из флюса. Это обычно называют сваркой с двойным экраном.

Благодаря своей портативности его часто используют в качестве альтернативы дуговой сварке на строительных площадках.Поскольку защитный газ выпускается из самого провода, он очень подходит для работы в ветреную погоду.

Электрошлаковая сварка

Электрошлаковая сварка, часто сокращенно ESW, используется для соединения металлических пластин. Он делается вертикально и обеспечивает очень качественные сварные швы.

Для настройки требуется немного времени, но как только это будет сделано, это произойдет автоматически. Вы получаете настройки прямо на машине, а затем просто включаете ее.

Для начала вы зажимаете две пластины встык с зазором между ними и прикрепляете сварочный аппарат.

Боковые стороны и дно зазора между пластинами закрыты. Затем в этот «таз» заливается флюс. Машина подает проволоку во флюс, и как только она попадает в нижнюю крышку, зажигается дуга. Когда машина подает проволоку, образуется большая лужа расплавленного металла. Расплавленный металл поднимается вверх в закрытой области, пока не достигнет верхней части заготовки.

Это отличный способ соединения толстой конструкционной стали. Он производит много тепла, но имеет ряд явных преимуществ.Во-первых, он завершает сварку за один проход, когда может потребоваться много проходов, если пластины должны быть соединены с помощью сварочного процесса, такого как сварка MIG. Он также обеспечивает отличную адгезию и позволяет избежать многих распространенных проблем сварки, таких как точечная коррозия или окисление.

В основном специализированный, но эффективный.

Плазменно-дуговая сварка

Плазменная сварка иногда обозначается аббревиатурой PAW.

Это очень похоже на сварку TIG (GTAW).

Разница в том, что электрод находится внутри корпуса резака.Это означает, что защитный газ находится далеко от электрода, и может быть создана плазма. Плазма – это просто газ под напряжением.

Плазма вытесняется из очень маленького отверстия в куске меди. Это делает перемещение плазмы безумно быстрым. Нравится скорость звука быстро. Он также может достигать 50 000 F или выше.

Что все это значит?

Это сварка TIG на стероидах. Более того, этот тип горелки также может резать твердые материалы и наносить их распылением.

Обычно используется для металла толщиной до одного дюйма.

Вот диаграмма.

Дуговая сварка под флюсом

На самом деле это довольно распространенное явление. Иногда его называют аббревиатурой SAW. Это очень распространенный способ сварки труб встык.

Крупнозернистый порошок флюса наносится на свариваемую поверхность через трубку. Внутри трубки также находится проволока, подаваемая на катушку, которая используется как электрод и как присадочный материал. Обычно это автоматизированный процесс, управляемый машиной.Оператор настраивает машину, регулирует настройки, затем нажимает зеленую кнопку.

Это что-то вроде любви к дуге и сварке MIG. Вместо газа вы используете порошковую форму флюса для дуговой сварки.

Лазерная сварка

Лазерная сварка (LBW) – отличный способ получить очень узкие сварные швы. Поскольку лазер такой сфокусированный и мощный, сварные швы также могут быть очень глубокими и быстрыми.

Основным преимуществом этого типа сварки является то, что он имеет очень маленькую зону термического влияния.Хорошо сваривается любой металл, хотя могут возникнуть проблемы с растрескиванием высокоуглеродистой стали из-за сильного нагрева.

Этот вид сварки популярен в автомобильной промышленности, и его легко автоматизировать с помощью робототехники и оборудования.

Для полуавтоматических настроек вы можете вручную добавить присадочный стержень. Также можно использовать порошковый металл в качестве наполнителя.

Если вы хотите посмотреть видео о том, как это работает, щелкните здесь (YouTube).

Электронно-лучевая сварка

По своим функциям он очень похож на лазерную сварку.Оба они считаются сваркой «силовой балкой».

Так в чем отличия? Вот электронно-лучевая сварка VS лазерная сварка:

9020 около 90%

Электронный луч	Лазерный луч
Станок дешевле	Станок дороже
Эксплуатационные расходы дешевле	Эксплуатационные расходы дороже
КПД энергии около 10%
Не требует присадочного / защитного газа	Требуется газ, например азот или аргон, для защиты сварочной ванны
Может сваривать разнородные металлы	Не могу.Просто не может.
Сварной шов более высокого качества, очень стабильный	Сварочный шов более низкого качества, как правило, имеет проблемы с пористостью
Размер компонента ограничен, поскольку сварка выполняется в вакуумной камере	Размер компонента обычно не ограничен; камеры нет, так как защитный газ используется для защиты зоны сварки
Действительно быстро	Достаточно быстро
Может проникать очень глубоко; с соотношением до 40: 1	Может проникать на достаточно большую глубину; соотношение до 10: 1

Таким образом, в целом EBW лучше подходит для компонентов небольшого или среднего размера (хотя это зависит от размера машины) и для больших объемов.

LBW лучше подходит для очень больших компонентов или небольших объемов, так как это можно сделать полуавтоматически.

Точечная сварка

Это безумно просто, и он используется для листового металла. Обычно два электрода сжимают вместе два куска листового металла. Они направляют электричество в металл, частично расплавляя его и сплавляя две части вместе.

Это чрезвычайно быстрый процесс, который можно выполнять вручную или с помощью робота для полной автоматизации.Это очень распространенный процесс в автомобильной промышленности. Если вы когда-либо работали с автомобилем, вы видели маленькие круглые выемки на цельном корпусе, где детали были сварены точечной сваркой.

Кузнечная сварка

Это, по сути, самый древний способ сварки металлов. Нагрейте два одинаковых куска металла, пока они не станут ярко-оранжевыми, и стучите по ним молотком.

Это умение, которое используют многие кузнецы. Как правило, они отшлифуют обе детали и подгонят их друг к другу.Затем они нанесут флюс между светящимся металлом, чтобы кислород не испортил поверхности. Затем его растирают молотком или давят в прессе.

Как правило, это не самый стабильный процесс. Многое может пойти не так. Но это весело.

Прочие виды сварки

Серьезно, существует слишком много видов сварки, чтобы назвать их. Вот несколько статистов на всякий случай:

Сварка контактным швом позволяет выполнять длинные непрерывные швы. В нем используются медные электроды для обеспечения постоянного контакта с свариваемыми деталями.Электроды имеют форму колес, поэтому они могут непрерывно катиться по материалу. Они применяют как тепло (электричество), так и давление, поэтому сварные швы получаются чрезвычайно прочными. Это распространенный способ изготовления воздуховодов.

Сварка трением с перемешиванием – интересный процесс, при котором карбидный цилиндр вращается с высокой скоростью вращения, прессуется к двум кускам металла, а затем подается по шву. Металл плавится от сильного трения, и в этом расплавленном состоянии он перемешивается.Его обычно используют для создания очень прочных сварных швов алюминия.

Термитная сварка используется в основном на железных дорогах для соединения рельсов. Настоящее название – экзотермическая сварка. В нем используется что-то, известное как термит (металлический порошок, который воспламеняется и горит при экстремальных температурах). Он может соединять множество различных металлов, а также разнородные металлы. Обычно вокруг соединяемых деталей ставится форма, концы предварительно нагреваются, а затем поджигается термит. Таким образом получается расплавленный металл, который можно практически отлить на месте.

Ультразвуковая сварка обычно используется для тонкого листового металла или проволоки. Вибрация их с высокой частотой и под высоким давлением соединяет их вместе. Это также характерно для пластмасс.

Различные типы сварочных процессов

Сварка – увлекательная и полезная техника как для энтузиастов, так и для профессионалов. Используя пару инструментов и различные типы металлов, сварщики могут превратить любую деталь в любую форму и дизайн, которые они пожелают, и все это с искрами, разлетающимися в процессе.Однако, чтобы овладеть искусством сварки, вам необходимо начать с основ и знать о различных типах сварочных процессов.

Более 30 различных виды сварки существуют, и они варьируются от простой газокислородной до высокотехнологичной. такие процессы, как лазерная сварка. Однако используются только четыре типа сварки. Обычно это сварка MIG, TIG, дуговой сваркой стержнем и порошковой проволокой. Каждый из у них есть свои преимущества и недостатки, и вам необходимо иметь надлежащее обучение, чтобы практиковать их.

MIG – газовая дуговая сварка металла (GMAW)

В этом процессе сварки используются электрод непрерывно подается через сварочную горелку, и оператору необходимо нажмите на спусковой крючок, чтобы пропустить расходный электрод. Между основной материал и электрод образует электрическую дугу, которая нагревает материал пока он не достигнет точки плавления, которая позволит соединить его с Другая.

Для этого типа сварки необходим защитный газ, подаваемый извне, и некоторые из наиболее часто используемых газов для этой цели – нержавеющая сталь, углеродистая сталь, магний, медь, никель, алюминий и кремниевая бронза.Некоторые из типичных применений сварки MIG

Основные преимущества выбор стиля MIG для сварки включает сокращение отходов благодаря более высокий КПД электрода, минимальная очистка сварного шва, меньший нагрев вводы и снижение сварочного дыма. К тому же это самая простая сварка. техника для изучения, что делает ее подходящей для начинающих и энтузиастов DIY.

К недостаткам можно отнести потребность во внешнем защитном газе, довольно высокую стоимость лучших сварочных аппаратов mig и другого необходимого оборудования, ограниченное положение, в котором вы можете сваривать, потому что вы не можете использовать эту технику для вертикальной или потолочной сварки. и невозможность сваривать толстые материалы.Более того, чтобы можно было успешно использовать эту технику сварки, все материалы должны быть очищены от грязи и ржавчины.

Сварка МИГ очень обычно используется в автомобильной промышленности, например, при замене каталитического нейтрализатора или полного выпуска отработавших газов, главным образом потому, что он может обеспечить прочный сварной шов, способный выдержать большие нагрузки. Ремонт автомобилей часто требует универсальности и прочности, и этот тип сварки лучше всего подходит для этой цели. Другие распространенные применения включают брендинг, робототехнику, строительство и морскую промышленность.

Что касается MIG сварке, вы должны быть уверены, что вы правильно отрегулировали параметры мощности в Для того, чтобы толщина материала. Скорость сварки также фактор, влияющий на периоды и проплавление сварного шва. Уменьшая скорость перемещения мыслей, вы сможете увеличить проникновение. при желании доступны различные калькуляторы для сравнения различных настроек мощности сварки для конкретный проект.

Связанные: Проекты Cool Welding

TIG – газовая дуговая сварка вольфрамом (GTAW)

Источник изображения

Также известен как Heliarc сварка, TIG – это процесс сварки, в котором используется вольфрамовый электрод, который не расходный материал, чтобы следить за основным металлом и создавать лужу расплавленного металла для с помощью этого метода вы можете создать не присадочный металл или автогенный сварной шов, чтобы расплавьте два куска металла вместе.Вы также можете добавить внешний наполнитель в расплавленной лужи, чтобы иметь возможность создать сварной шов и увеличить механические свойства металла.

Как и в случае с Сварка MIG, вам понадобится внешний газ, и некоторые из обычных это аргон и смеси аргон / гелий. Некоторые из наиболее типичных применений TIG Сварка включает трубопроводные системы, аэрокосмическую сварку, а также мотоциклы или велосипеды.

Основными преимуществами использования этой техники для энтузиаста или профессионала являются возможность сваривать очень тонкие материалы, высококачественная чистка сварных швов и эстетичный вид сварных швов.Более того, с помощью этой техники вы можете сваривать широкий спектр сплавов и получать лунки без брызг, поэтому вам не нужно беспокоиться о мусоре.

С другой стороны, некоторые из недостатков сварки TIG включают высокую стоимость оборудования и более низкие скорости наплавки. Кроме того, вам потребуется внешний защитный газ и достаточно высокая квалификация оператора для получения желаемых результатов.

Сварка TIG обычно считается самой популярной сварочной техникой, используемой в настоящее время, и причина за этим стоит тот факт, что он предлагает чистый сварной шов и высокую степень чистоты. это практически невозможно получить с помощью других методов сварки.Метод чаще всего используется для сварки нержавеющей стали, хотя это также подходящий выбор для других металлов, таких как алюминий, магний, медь и никель.

Некоторые отрасли промышленности, в которых регулярно используется сварка TIG, включают отрасли, в которых преобладают цветные металлы. Это означает, что этот метод подходит для производства труб, транспортных средств, велосипедов, а также для ремонта и обслуживания различных типов инструментов из магния, алюминия и нержавеющей стали.Ознакомьтесь с нашими обзорами лучших сварщиков тигров здесь.

Stick – Дуговая сварка защищенного металла (SMAW)

Источник изображения

Обычно называемая палкой, дуговая сварка защищенным металлом – это процесс, в котором используется электрод, пропускающий электрический ток, чтобы обеспечить большую часть сварочного металла. Электрод, используемый для этого метода, состоит из сердечника, который имеет кодированный приток, и электрическая дуга создается, когда кончик электрода, который является обрабатываемой деталью, вынимается, оставаясь при этом в тесном контакте, чтобы создать температуру около 6500 ° Ф.

Расплавленный металл защищен от нитратов и оксидов в атмосфере во время этого процесса, который означает, что этот процесс подходит для сварки трубопроводов, строительства, ремонт тяжелого оборудования и монтаж металлоконструкций.

Основные преимущества с использованием техники дуговой сварки в защитном металлическом корпусе, включая низкую стоимость оборудование, которое необходимо, а также его портативность. Нет необходимости в защитный газ, как при сварке TIG или MIG, что означает, что вы можете используйте эту технику на улице даже во время ветра или дождя.Более того, эта техника также работает с грязными и ржавыми металлами, поэтому является подходящей альтернативой для тех, кто проекты, в которых вы просто не можете использовать методы TIG или MIG.

С другой стороны, К недостаткам технологии дуговой сварки в среде защитного металла можно отнести более низкий расход расходных материалов. эффективность, так как при такой сварке образуется довольно много отходов, и требуется высокая квалификация оператора. На самом деле это займет у вас немного времени дольше, чем другие методы, чтобы овладеть необходимыми навыками с учетом Дело в том, что этот метод также довольно сложно использовать на тонких материалах.

Этот метод обычно считается устаревшим по сравнению с методами борьбы со старением MIG главным образом потому, что это в первую очередь техника ручной сварки. Однако иногда процесс необходимо, потому что не всегда можно использовать сварку TIG или MIG из-за должность, тип материала и навыки.

Этот вид сварки предлагает очень дешевое решение, не требующее дорогостоящего оборудования. В результате качество окончательного сварного шва может быть не лучшим, в основном потому что этот метод может допускать неглубокое проникновение, пористость, растрескивание, и уязвимость к суровой погоде.

Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW)

Источник изображения

Этот метод очень похож на метод сварки MIG, поскольку он также требует непрерывно подаваемого электрода, но вместо сплошной проволоки требуется трубчатая проволока, заполненная флюсом. Вы можете выбрать один из двух типов проволоки с флюсовым сердечником, которые являются социальными и будут экранировать провода. Провода социального обеспечения – хорошее решение для использования на открытом воздухе, так как они работают даже в ветреную погоду. С другой стороны, двойной экран использует внешний защитный газ и флюс для защиты современной сварочной ванны.

Основными преимуществами этого метода являются более высокий КПД электрода, который создает меньше отходов, чем другие методы сварки, а также меньшее количество ударов. При дуговой сварке порошковой проволокой нет необходимости во внешнем защитном газе, и вы получаете меньше сварочного дыма независимо от металла, используемого для сварки. это также довольно чистый вид сварки, так как вам не придется иметь дело с большим количеством мусора.

Что касается К недостаткам этого способа сварки можно отнести наиболее частые из них: образование большого количества дыма и дороговизна оборудования.Этот Метод сварки не рекомендуется для тонких материалов и может привести к образованию шлака.

Технику дуговой сварки порошковой проволокой очень легко освоить, и многие профессионалы предпочитают ее, поскольку она чрезвычайно недорогая. Несмотря на то, что существует несколько ограничений, когда дело доходит до применения этого метода, и результаты могут быть не такими эстетически приятными, как результаты, полученные с другими типами методов китобойного промысла, этот метод остается популярным из-за простоты использования. лучшие сварщики сердечников флюса здесь.

Электронно-лучевая сварка (EBW)

Этот вид сварки включает в себя стрельбу лучом высокоскоростных электронов по материалам, которые требуют сварка. Этот метод преобразует энергию электронов в листы в чтобы расплавить сварочные материалы, которые затем могут соединиться и сплавиться. Этот Тип сварки используется во многих отраслях промышленности, начиная с полностью автоматизированное поточное производство автомобильных деталей для дорогостоящих авиационных двигателей промышленность.Некоторые примеры продуктов, созданных с помощью электронно-лучевой сварки включают аэрокосмические компоненты, узлы трансмиссии и биметаллические пильные полотна.

Потому что это электронно-лучевая сварка в вакууме – идеальный выбор для герметизации электрические компоненты и предварительно вакуумированные корпуса. Эта техника позволяет соединить из разнородных металлов, например, с различной теплопроводностью и точки плавления, чего обычно трудно достичь с помощью других методы сварки.Это также хорошая техника для тех, кто хочет сварить толстый материал к тонкому материалу.

Сварка атомарным водородом (AHW)

Этот метод сварки был в значительной степени заменен методами дуговой сварки металлическим газом, но он все еще используется для определенных целей, таких как сварка вольфрама. Этот материал обладает высокой термостойкостью, и, используя эту технику, вы можете сваривать его таким образом, чтобы не повредить металл, оставаясь при этом сплоченным и прочным сварным швом.Как и при всех сварочных работах, чрезвычайно важно использовать перчатки сварщика для защиты и безопасности.

Метод был изобретен Ирвинга Ленгмюра после открытия атомарного водорода. Это включает размещение двух металлических вольфрамовых электродов в атмосфере водорода с целью расщепить водород в молекулах и объединить их во взрыве тепла температура может достигать 3000 градусов по Цельсию.

Газовая вольфрамо-дуговая сварка

Это один из самых сложных видов сварки, а также самый трудоемкий, потому что он требует большого внимания и навыков, в основном из-за небольшого расстояния между технологиями пламени в материале, который вы собираетесь сваривать.Для этого метода свариваются небольшие полосы металла, чтобы получить чрезвычайно прочный сварной шов, который прослужит долгие годы. Этот метод сварки был выпущен в 1941 году и с тех пор практически не изменился. Он по-прежнему используется производителями велосипедов и самолетов, как военными, так и коммерческими.

Плазменно-дуговая сварка

источник

Аналогичный процесс По сравнению с дуговой сваркой вольфрамовым электродом, плазменная дуговая сварка была первоначально разработана в 1954 году и использует электрический ток, который проходит через очень малую сопло, которое пропускает защитные газы, чтобы обеспечить экстремальное точность при сварке небольших участков.Этот метод подходит для использовать, когда дело доходит до нагрева металла до очень экстремальных температур, что приводит к более глубокие и прочные сварные швы. Этот метод сварки часто используется в самолетах. обрабатывающей промышленности, и очень редко он может быть полезен для DIY и сварщики-энтузиасты.

Чтобы узнать больше о плазменных резаках и о том, как их выбрать, прочтите наши обзоры плазменных резаков здесь.